程大位,字汝思,号宾渠,安徽省休宁县人,是中国古代著名的数学家。他的故居至今仍然保存完好。他出身商贾之家,自幼聪慧好学,对数学有着浓厚的兴趣,并愿意为此投入大量时间和金钱。
程大位的一生,是对数学执着追求的一生。他在年轻的时候,利用经商的机会,游历各地,拜访名师,钻研数学。他对土地测量非常重视,曾创造出“丈量步车”,并绘图传世。他在四十岁后,厌倦了游历生活,开始在休宁静心研究数学,经过二十年的努力,终于写出了著名的《算法统宗》。
《算法统宗》是程大位数学生涯的巅峰之作,该书系统总结了我国的珠算法,成为一部比较完备的珠算书。书中包括各种应用题解法汇编和难题,以及开方、勾股等纯数学问题。这些问题都用珠算解决,显示出程大位对珠算的精通和运用自如。他的珠算口诀和开方方法一直沿用至今。
明末思想家徐光启曾指出明代数学落后的原因有两个,其中之一是“名理之儒”的观点阻碍了数学的发展。而程大位作为一位数学家,却与这些“名理之儒”的观点不同。他非常重视数学的应用,认为数学在社会生活和人生中都扮演着重要的角色。他的《算法统宗》之所以能在当时广为流传,正是因为它的实用性。
程大位不仅重视数学的应用,还敢于揭露时弊。在《算法统宗》中,他针对贪官污吏对人民的愚弄,从数学的角度进行了揭露和批评。他的这种精神十分可贵,也体现出他是一位正直的数学家。
除了重视应用外,程大位还致力于改进珠算法。他花了大量精力研究珠算方法,改进了珠算口诀,使珠算更为方便、迅速。他的工作不仅为数学的发展做出了贡献,也为后来的数学家提供了方便的工具。
综观程大位的一生和《算法统宗》的内容,可以看出他是一位注重实际、敢于揭露时弊、精通珠算的数学家。他的工作不仅为数学的发展做出了贡献,也为当时的社会带来了实际效益。他的精神和工作值得我们学习和传承。
程大位的数学成就不仅在当时广为传播,而且对后世产生了深远的影响。他的《算法统宗》成为数学入门的良好教材,为后来的数学家提供了宝贵的资料和启示。他的珠算方法和口诀一直沿用至今,显示出他的工作具有长久的生命力。
在今天这个科技日新月异的时代,数学仍然发挥着重要的作用。我们应该铭记程大位这样的数学家,他们的精神和工作激励我们不断前进,为数学的发展做出更大的贡献。程大位在《算法统宗》的第六、七卷中给出了珠算开平、立方的方法。虽然我们不能肯定这些是程大位的独创,但这本书无疑是早期记载这些方法的古算书之一。这一点,在朱载培的《算学新说》中也得到了验证,该书成书稍早于《算法统宗》,但出版却稍晚。在这两本书中,程大位的贡献主要体现在珠算定位法则上,因为当时的其他珠算书籍都未曾提及。
吴敬的《九章算法比类大全》虽然也有定位法,但其应用对象是筹算。而程大位所描述的珠算定位法则在《算法统宗》中的“定位总歌”得到了完整的阐述。他强调口诀在珠算学习中的重要性,认为这些是学珠算、用珠算的基础,必须熟记。他的观点在书中得到了充分体现,比如他反复强调“一要熟读九歌,二要诵归除歌法”,“学算之人须努力,先将九数时时习。”
在解决珠算法的实际问题中,面积问题尤为引人注目。对于农村来说,田亩测量是必不可少的,因此程大位对面积问题给予了高度重视。在《算法统宗》卷三中,他结合田亩测量,给出了大量面积公式,并编成歌谣,配以图形解释。这些图形包括基本图形和由这些图形割补而成的图形。其中一些图形对应的面积公式在《九章算术》中已有,如正方形、矩形、三角形、梯形、圆形、弓形等,而另一些则是新增的,如菱形、眉形田、榄形田、牛角田等。对于较复杂的图形,程大位采用“截法”将其分解为简单的图形进行计算。
除了对面积公式的补充,程大位还适应了当时田亩测量的需要,创造了一种丈量步车。这种测量工具在《算法统宗》中有详细的图形解说。它由环、十字架、转轴、锁、钻角及竹尺构成,类似于现代的卷尺,是当时非常先进的测量工具。
除此之外,程大位还非常注重数学的应用与普及。从《算法统宗》的文字形式可以看出,作者将算题融入诗词之中,这些诗词既是优美的文学作品,又是直接为数学服务的。例如,关于“下乘之法”的歌诀就是一首七绝诗。
程大位在数学领域的贡献是多方面的,他不仅给出了珠算开平、立方的方法,还补充了面积公式,创造了丈量步车,并将数学与诗词相结合,为数学的普及和应用做出了杰出的贡献。他的这些成就和思想在当时是非常先进和具有创新性的,为后世数学的发展奠定了基础。《算法统宗》的独特之处在于它将复杂的数学问题融入到生动有趣的诗词之中,使得学习过程变得富有趣味性和美感。想象一下,“大羊剪毛斤二,一十二两羔毛,百五十斤是根苗,子母各该多少?”这些朗朗上口的诗句,不仅让人耳目一新,更在无形中引领读者走进数学的世界,享受珠算学习的乐趣。
这些诗词,如同开启数学之门的钥匙,简单易懂,生动有趣。它们将复杂的数学问题转化为日常生活中常见的情景,使得读者在学习数学的过程中,仿佛是在阅读一首首美妙的诗歌,感受到数学与文学交织的魅力。这样的学习方式,无疑大大提高了数学的普及度和读者的参与度。
如盈肋章所命的一首五律:“今携一壶酒,游春郊外走。逢朋添一倍,入店饮斗九。相逢三处店,饮尽壶中酒。试问能算士,如何知原有?” 诗歌中描绘了一幅生动的画面,仿佛读者也置身其中,感受那份春天的惬意和数学的趣味。这样的诗歌,不仅让人印象深刻,更在无形中培养了读者对数学的兴趣和好奇心。
《算法统宗》的高明之处就在于它将数学与文学巧妙地结合在一起,赋予数学书以文学色彩。这种独特的表达方式,使得数学不再枯燥难懂,而是变得生动有趣,易于接受。这也是《算法统宗》在明清两代广为流传,甚至跨越国界,受到日本、朝鲜和东南亚各国人民欢迎的原因之一。
《算法统宗》以其生动有趣的诗词表达方式,成功地吸引了广大读者的注意力。人们在欣赏这些诗词的也开始了对数学的理解。这种将数学与文学相结合的表达方式,无疑为数学的普及和推广开辟了新的道路,堪称数学书籍中的瑰宝。