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數學家介紹之——朱世杰

來源:網絡來源 文章作者:奧數網編輯 2021-04-07 17:39:37

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  朱世杰(1249年-1314年),字漢卿,號松庭,漢族,燕山(今北京)人氏,元代數學家、教育家,畢生從事數學教育。有"中世紀世界最偉大的數學家"之譽。朱世杰在當時天元術的基礎上發展出"四元術",也就是列出四元高次多項式方程,以及消元求解的方法。此外他還創造出"垛積法",即高階等差數列的求和方法,與"招差術",即高次內插法。主要著作是《算學啟蒙》與《四元玉鑒》。

  元統一中國后,朱世杰曾以數學家的身份周游各地20余年,向他求學的人很多,他到廣陵(今揚州)時“踵門而學者云集”。他全面繼承了前人數學成果,既吸收了北方的天元術,又吸收了南方的正負開方術、各種日用算法及通俗歌訣,在此基礎上進行了創造性的研究,寫成以總結和普及當時各種數學知識為宗旨的《算學啟蒙》(3卷),又寫成四元術的代表作——《四元玉鑒》(3卷),先后于1299年和1303年刊印。《算學啟蒙》由淺入深,從一位數乘法開始,一直講到當時的最新數學成果――天元術,儼然形成一個完整體系。

  書中明確提出正負數乘法法則,給出倒數的概念和基本性質,概括出若干新的乘法公式和根式運算法則,總結了若干乘除捷算口訣,并把設輔助未知數的方法用于解線性方程組。《四元玉鑒》的主要內容是四元術,即多元高次方程組的建立和求解方法。秦九韶的高次方程數值解法和李冶的天元術都被包含在內。

  在宋元時期的數學群英中,朱世杰的工作具有特殊重要的意義。如果把諸多數學家比作群山,則朱世杰是最高大、最雄偉的山峰。站在朱世杰數學思想的高度俯瞰傳統數學,會有“一覽眾山小”之感。

  朱世杰工作的意義就在于總結了宋元數學,使之在理論上達到新的高度。這主要表現在以下三個領域。首先是方程理論。在列方程方面,蔣周的演段法為天元術作了準備工作,他已具有尋找等值多項式的思想,洞淵馬與信道是天元術的先驅,但他們推導方程仍受幾何思維的束縛,李冶基本上擺脫了這種束縛,總結出一套固定的天元術程序,使天元術進入成熟階段。在解方程方面,賈憲給出增乘開方法,劉益則用正負開方術求出四次方程正根,秦九韶在此基礎上解決了高次方程的數值解法問題。至此,一元高次方程的建立和求解都已實現。而線性方程組古已有之,所以具備了多元高次方程組產生的條件。李德載的二元術和劉大鑒的三元術相繼出現,朱世杰的四元術正是對二元術、三元術的總結與提高。由于四元已把常數項的上下左右占滿,方程理論發展到這里,顯然就告一段落了。從方程種類看,天元術產生之前的方程都是整式方程。

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