Цеюань хэйжин - Ceyuan haijing - Wikipedia

Шебері Дөңгелектерді өлшеудің теңіз айнасы, барлық проблемалар қолданады. Онда тікбұрышты және төртбұрышқа жазылған дөңгелек қалашық бейнеленген.

Цеюань хэйжин (жеңілдетілген қытай : 测 圆 海 镜; дәстүрлі қытай : 測 圓 海 鏡; пиньин : cè yuán hǎi jìng; жанды 'шеңберді өлшеудің теңіз айнасы') - геометрия есептерін алгебрамен шешуге арналған трактат Тянь юань шу математик жазған Ли Чжи уақытында 1248 ж Моңғол империясы. Бұл 692 формула мен 170 есептердің жиынтығы, олардың барлығы тікбұрышты үшбұрыш пен квадратқа салынған дөңгелек қалашықтың бірдей сызбасынан алынған. Олар көбіне бір-бірін көруге, кездесуге немесе белгілі бір жерде ағашқа немесе пагодаға жетуге дейін түзу сызықтармен жүретін екі адамды қамтиды. Бұл алгебралық геометрия кітабы, кітаптың мақсаты күрделі геометриялық қатынастарды алгебра арқылы зерттеу.

Геометрия есептерінің көпшілігі полиномдық теңдеулермен шешіледі, олар берілген әдіс арқылы ұсынылады тянь юань шу, «коэффициентті массив әдісі» немесе сөзбе-сөз «аспан белгісіз әдісі». Ли Чжи бұл әдістің ең алғашқы көзі болып табылады, дегенмен ол оған дейін қандай да бір түрде белгілі болған. Бұл позициялық жүйе таяқша сандары ұсыну көпмүшелік теңдеулер.

Цеюань хэйжин алғаш рет батысқа Қытайдағы британдық протестанттық христиан миссионері, Александр Уайли оның кітабында Қытай әдебиеті туралы ескертпелер, 1902. Ол былай деп жазды:

Бірінші бетте үшбұрышта орналасқан шеңбердің сызбасы бар, ол 15 фигураға бөлінеді; содан кейін бірнеше бөлімдердің анықтамасы мен қатынастары келтіріліп, одан кейін 170 проблема шығады, онда жаңа ғылымның принципі артықшылықты көрінеді. Автордың экспозициясы мен схолиясы бар.[1]

Бұл трактат 12 томнан тұрады.

1 том

Әліппелердегі дөңгелек қала сызбасы қайта құрылды

Дөңгелек қаланың сызбасы

Монография дөңгелек қаланың диаграммасы (agram 城 图 式) деп аталатын мастер-схемадан басталады. Онда тік бұрышты үшбұрышқа салынған шеңбер және төрт көлденең сызық, төрт тік сызық көрсетілген.

  • LQ көлденең сызығы, TQ тік сызығы және TL гипотенузасы бар үлкен тік бұрышты үшбұрыш

C: үйірме орталығы:

  • NCS: C арқылы өтетін тік сызық шеңбер мен LQ сызығын N (wall қала қабырғасының солтүстік жағы) бойынша қиып, шеңбердің оңтүстік жағын S (南) қиып өтеді.
  • NCSR, гипотенуза TL-мен R-ге қиылысатын NCS сызығының кеңеюі
  • WCE: көлденең сызық центрден өтіп, шеңбер мен TQ сызығын W (西, қала қабырғасының батыс жағы) және E (东, қала қабырғасының шығыс жағы) бойынша қиылысады.
  • WCEB: гипотенузаны B (川) қиылысқанға дейін WCE сызығының кеңеюі
  • KSYV: S көлденең жанамасы, TQ сызығын K (坤) қиылысады, TL гипотенузасы Y (月).
  • HEMV: шеңбердің тік тангенсі Е нүктесінде, LQ сызығын Н-да, гипотенузаны М-де (山, тау) қиып өтеді
  • HSYY, KSYV, HNQ, QSK төртбұрышты құрайды, оған С шеңбері жазылған.
  • YS сызығы, Y-ден тік сызық LQ сызығын S (泉, серіппе) қиылысады
  • BJ сызығы, В нүктесінен тік сызық, LQ сызығын J (夕, түн) бойынша қиып өтеді
  • RD, R-ден көлденең сызық, TQ сызығын D (day, күн) бойынша қиып өтеді

Ли Чжи диаграммасындағы солтүстік, оңтүстік, шығыс және батыс бағыты біздің қазіргі конвенцияға қарама-қарсы.

Үшбұрыштар және олардың қабырғалары

TLQ үшбұрышы, төрт көлденең сызық пен төрт тік сызықтың қиылысуынан түзілген жалпы он бес тік бұрышты үшбұрыш бар.

Осы тік бұрышты үшбұрыштардың және олардың қабырғаларының атаулары келесі кестеде келтірілген

НөмірАты-жөніТікГипотенуза0вТігінен0бКөлденең0а
1ONG TONG天地 乾 (弦 (TL 天地)Q 股 (TQ 天乾)Q 勾 (LQ 地 乾)
2边 BIAN天 西川 (弦 (ТБ 天 川)W 股 (TW 天 西)(勾 (WB 西川)
3. DI地 北 (弦 (RL 日 地)N 股 (RN 日 北)B 勾 (LB 地 北)
4黄 广 ХУАНГГУАНГ天山 金 (广 弦 (TM 天山)J 广 股 (TJ 天 金)J 广 勾 (MJ 山金)
5黄 长 ХУАНЧАН月 地 泉 黄 长 弦 (YL 月 地)S 长 股 (YS 月 泉)(长 勾 (LS 地 泉)
6上 高 ШАНГАО天 бүгін 旦 (高 弦 (TR 天 бүгін)D 高 股 (TD 天 旦)(高 勾 (RD 日 旦)
7I 高 XIAGAO山 朱 M 高 弦 (RM 日 山)Z 高 股 (RZ 日 朱)Z 高 勾 (MZ 山 朱)
8AN 平 АУЫСТЫРУ月 川 青 S 平 弦 (YS 月 川)(平 股 (YG 月 青)上 平 勾 (SG 川 青)
9I 平 XIAPING川 地 夕 (平 弦 (BL 川 地)J 平 股 (BJ 川 夕)J 平 勾 (LJ 地 夕)
10ACH 差 DACHA天 月 坤 Y 差 弦 (TY 天 月)K 差 股 (TK 天 坤)大 差 勾 (YK 月 坤)
11IA 差 XIAOCHA山地 艮 L 差 弦 (ML 山地)H 差 股 (MH 山 艮)H 差 勾 (LH 地 艮)
12皇 极 ХУАНЖИ川 心 (极 弦 (RS 日 川)C 极 股 (RC 日 心)(极 勾 (SC 川 心)
13IX TAIXU月 山 泛 M 弦 (YM 月 山)F 股 (YF 月 泛)F 勾 (MF 山 泛)
14ING MINGY 弦 (RY 日月)(股 (RS 日南)S 勾 (YS 月 南)
15叀 ЖУАН山川 东 (弦 (MS 山川)(股 (ME 山东)(勾 (SE 川东)

2-томнан 12-томға дейінгі есептерде бұл үшбұрыштардың атаулары өте ұсақ мағыналарда қолданылады. Мысалы

«明 差», «MING айырымы» MING үшбұрышының тік және көлденең қабырғалары арасындағы айырмашылықты білдіреді.
«叀 差», «ZHUANG айырмашылығы» «ZHUANG үшбұрышының тік және көлденең қабырғалары арасындағы айырмашылықты» білдіреді.
«明 差 叀 差 并» «MING айырымы мен ЖУАН айырмасының қосындысын» білдіреді

Сызық сегменттерінің ұзындығы

Бұл бөлімде (今 问 正 数) дөңгелек қала сызбасында сызық кесінділерінің ұзындығы, қосындысы мен айырымы және олардың тіркесімдері келтірілген, өйткені жазудың шеңберінің радиусы r қадамдар ,.

Үшбұрыштың 13 кесіндісі (i = 1-ден 15-ке дейін):

  1. Гипотена
  2. Көлденең
  3. Тігінен
  4. : 勾股 和: көлденең және тік қосындысы
  5. : 勾股 校: тік және көлденең айырмашылық
  6. : 勾 弦 和: көлденең және гипотенузаның қосындысы
  7. : 勾 弦 校: гипотенуза мен көлденең айырмашылық
  8. : 股 弦 和: гипотенузаның қосындысы және тік
  9. : 股 弦 校: гипотенуза мен вертикаль айырмасы
  10. : 弦 校 和: айырмашылық пен гипотенузаның қосындысы
  11. : 弦 校 校: гипотенузаның айырымы мен айырмасы
  12. : 弦 和 和: гипотенузаның және тік және көлденеңнің қосындысы
  13. : 弦 和 校: гипотенузамен көлденең және тік қосындысының айырымы

Он үш тік бұрышты үшбұрыштардың арасында бірдей үшбұрыштардың екі жиынтығы бар:

=,
=

Бұл

;
;
;
;
;
;

Сегмент нөмірлері

15 x 13 = 195 термин бар, олардың мәндері 1-кестеде көрсетілген:[2]

Кесте 1

Анықтамалар мен формула

Әр түрлі формула

[3]

  1. = *
  2. =
  3. =
  4. =
  5. =
  6. =
  7. =
  8. =
  9. =
  10. = =

Бес сумма және бес айырмашылық

  1. [4]

Ли Чжи Цеюань хэжинде барлығы 692 формула шығарды. Формуланың сегізі дұрыс емес, қалғаны бәрі дұрыс[5]

2-томнан 12-томға дейін 170 есеп шығарылады, олардың әрқайсысы осы формуладан таңдалған бірнеше қолдана отырып, екінші ретті 6-ретті полиномдық теңдеулерді құрайды. Іс жүзінде үшінші ретті полином теңдеуін шығаратын 21 есеп, 4 ретті полином теңдеуін шығаратын 13 есеп және 6 ретті полиномды шығаратын бір есеп бар[6]

2 том

Бұл көлем жалпы гипотезадан басталады[7]

Диаметрі белгісіз дөңгелек қала бар делік. Бұл қаланың төрт қақпасы бар, дөңгелек қалашықты қоршап тұрған қақпаның сыртында екі WE жолдары және NS бағытындағы екі жол бар. Квадраттың NW бұрышы Q нүктесі, NE бұрышы H нүктесі, SE бұрышы V нүктесі, SW бұрышы K болып табылады. Барлық зерттеу сұрақтары осы көлемде және келесі томдарда сипатталған.

Барлық келесі 170 есептерге дөңгелек қалашықтың радиусын немесе диаметрін табу үшін бірнеше сегменттер немесе олардың қосындысы немесе айырмашылығы берілген. Барлық мәселелер аз немесе көп мөлшерде бірдей форматта жүреді; ол Сұрақтан басталады, алгоритмді сипаттаумен, кейде процедураны кезең-кезеңмен сипаттаумен жалғасады.

Тоғыз типті шеңбер

Алғашқы он мәселе Тянь юань шуды қолданбай шешілді. Бұл есептер шеңбердің әр түрлі түрлерімен байланысты.

1. Сұрақ
Екі адам А және В Q бұрышынан басталады. А шығысқа қарай 320 қадам жүріп, орнында тұрады. B оңтүстікке қарай 600 қадам жүреді және B. дөңгелек қаланың диаметрі қандай?
Жауап: дөңгелек қалашықтың диаметрі 240 қадам.
Бұл байланысты шеңбер проблемасы
Алгоритм:
2 сұрақ
Екі адам А және В Батыс қақпадан басталады. В шығысқа қарай 256 қадамға, А оңтүстікке қарай 480 қадамға жаяу барып, В-ны көреді. Қалашықтың диаметрі қандай?
240 қадамнан кейін жауап беріңіз
Бұл байланысты шеңбер проблемасы
1-кестеден 256 = ; 480 =
Алгоритм:
3 сұрақ
байланысты шеңбер проблемасы

Сұрақ 4: байланысты дөңгелек мәселесі

Сұрақ 5: байланысты дөңгелек мәселесі

Сұрақ 6

Сұрақ 7

8 сұрақ

Сұрақ 9

Сұрақ 10

Тянь юань шу

Ciyuan haijing vol II II 14-мәселе.
14-есептен бастап Ли Чжи белгісіз айнымалы ретінде «Тянь юань біреуін» енгізіп, бөлімге сәйкес екі өрнек орнатты Анықтамасы және формуласы, содан кейін осы екі тянь юань шу өрнектерін теңестіріңіз. Содан кейін ол мәселені шешіп, жауап алды.
14 сұрақ:«Батыс қақпасынан шығып, оңтүстікке қарай 480 қадам жүретін адам ағашқа тап болды делік. Содан кейін ол солтүстік қақпадан шығысқа қарай 200 қадам жүріп, сол ағашты көрді. Дөңгелек меншіктің радиусы қандай?»。
Алгоритм: радиусты Тянь юань етіп орнатыңыз, орналастырыңыз санау шыбықтары еденде оңтүстікке қарай 480 қадамды бейнелейтін тянь-юань радиусын алып тастаңыз

V-1.png санау штангасы
V-4.png санау штангасыH8.png санау штангасы0.png санау штангасы

Содан кейін шығысқа қарай 200 қадамнан тянь юаньды алып тастаңыз:

V-1.png санау штангасы
V2.png санау штангасы0.png санау штангасы0.png санау штангасы
алу үшін осы екі өрнекті көбейтіңіз
V1.png санау штангасы
H6.png санау штангасыH-8.png санау штангасы0.png санау штангасы
V9.png санау штангасыH6.png санау штангасы0.png санау штангасы0.png санау штангасы0.png санау штангасы
V2.png санау штангасы
0.png санау штангасы

Бұл

осылайша:

V-1.png санау штангасы
H6.png санау штангасыH-8.png санау штангасы0.png санау штангасы
V9.png санау штангасыH6.png санау штангасы0.png санау штангасы0.png санау штангасы0.png санау штангасы

Теңдеуді шешіп алыңыз

3 том

17 сегментке байланысты проблемалар яғни TW в [8]

The жұп , жұп және жұп көлемінің бірдей саны бар есептерде 4. Басқаша айтқанда, мысалы, өзгерту 3-томдағы 2-есеп оны 4-томның 2-мәселесіне айналдырады.[9]

# МәселеБЕРІЛДІхТеңдеу
1тянь юанисіз тікелей есептеу
2г.
3р
4г.
5г.
6р
7р
8р
9р
10р
11р
12
13
14
15р
16сызылған шеңбер формуласымен есептеу
17Берілген шеңберге формуламен есептеңіз

4 том

Берілген 17 проблема және екінші сегмент, дөңгелек қаланың диаметрін табыңыз.[10]

Q1234567891011121314151617
екінші жол сегменті

5-том

Берілген 18 есеп[10]

Q123456789101112131415161718
екінші жол сегменті

6 том

18 проблема.

Q1-11,13-19 берілген, Және екінші түзудің кесіндісі, d диаметрін табыңыз.[10]
Q12: берілген және басқа сызық кесіндісі, диаметрін табыңыз d.
Q123456789101112131415161718
Берілген
Екінші жол сегменті

7-том

Екі есепті сегментке берілген 18 есеп, дөңгелек қалашықтың диаметрін табады[11]

QБерілген
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

8 том

Үш-сегіз сегменттерге немесе олардың қосындысына немесе айырмашылығына берілген 17 есеп дөңгелек қаланың диаметрін табады.[12]

QБерілген
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

14-мәселе

Берілген GAO айырмасы мен MING айырымының қосындысы 161 қадам, ал MING айырымы мен ZHUAN айырмасы 77 қадам. Дөңгелек қаланың диаметрі қандай?
Жауап: 120 қадам.

Алгоритм:[13]

Берілген

: Осы екі затты қосып, 2-ге бөліңіз; сәйкес # Анықтамалар мен формула, бұл Хуанджи айырмашылығына тең:

Тянь юань SHANGPING (SG) көлденеңінен болсын:
=
(# Анықтама және формула)
Бастап (Анықтама және формула)
(дөңгелек қаланың диаметрі),
Енді RZ ұзындығын көбейтіңіз
оны RS квадратымен көбейт:
екеуінің өрнектерін теңестіріңіз
осылайша
Біз мыналарды аламыз:

оны шешіп аламыз ;

Бұл SHANGPING 8-ші үшбұрыштың көлденеңіне сәйкес келеді # Сегменттік нөмірлер.[14]

Том 9

I бөлім
Мәселелерберілген
1
2
3
4
II бөлім
Мәселелерберілген
1
2
3
4
5
6
7
8

10 том

8 проблема[15]

МәселеБерілген
1
2
3
4
5
6
7
8

11 том

: Әртүрлі 18 проблема:[16]

QБЕРІЛДІ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17Dongyuan jiurong кітабынан
18Дунюань жиуронгтан

12 том

Бөлшектерге 14 есеп[17]

Мәселеберілген
1=
2=
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13,
14

Зерттеу

1913 жылы француз математигі Л.Ван Хо Сеюань Пекин туралы мақала жазды. 1982 жылы К.Хемла кандидаттық диссертациясының Etude du Livre Reflects des Mesuers du Cercle sur la mer de Li Ye. 1983 ж., Сингапур математика университетінің профессоры Лам Лай Ён: XIII ғасырдағы қытайлық полиномдық теңдеулер。

Сілтемелер

  1. ^ Александр Уайли, Қытай әдебиеті туралы ескертпелер, Шанхай, p116, Kessinger Publishing қайта бастырған
  2. ^ Kong Guoping б 62-66 құрастырған
  3. ^ Бай Шаншу б24-25.
  4. ^ Wu Wenjun II тарау 80-бет
  5. ^ Бай Шаншу, б3, алғысөз
  6. ^ У Вэньцзюн, с87
  7. ^ Бай Шаншоу, б153-154
  8. ^ Ли Ян p75-88
  9. ^ Martzloff, p147
  10. ^ а б в Ли Ян p88-101
  11. ^ Kong Guoping p169-184
  12. ^ Kong Guoping p192-208
  13. ^ Бай Шаншу, p562-566
  14. ^ Сілтеме: 8-томдағы 14-есепте Ли Чжи х = 64-ке сәл тоқтайды. Алайда №8 формулярдан алынған жауап айқын # Әр түрлі формула:, және бастап # Сызық сегменттерінің ұзындығы, осылайша , дөңгелек қаланың радиусын оңай алуға болады. Шын мәнінде, 11-томның 6-есебі дәл осындай сұрақ және, дөңгелек қалашықтың радиусын табу үшін.
  15. ^ Kong Guoping p220-224
  16. ^ Kong Guoping p234-248
  17. ^ P255-263

Әдебиеттер тізімі

  • Жан-Клод Мартзлоф, Қытай математикасының тарихы, Springer 1997 ISBN  3-540-33782-2
  • Конг Гупинг, Цеюань Пекинге арналған нұсқаулық, Hubei Education Press 1966 孔国平. 《测 圆 海 镜 今 导读》 《今 问 正 数 数》 湖北 教育 出版社. 1995 ж
  • Бай Шаншу: қазіргі заманғы қытай аудармасы Ли Йе Цеюань хэйжин. Shandong Education Press 1985 ж. 李 冶 著 白 尚 恕 译 钟善基 校.测 圆 海 镜》 山东 教育 出版社. 1985
  • У Вэнцзюнь Қытай математикасы тарихының үлкен сериясы 6-том 吴文俊 主编 《中国 数学 史 大 系》 第六卷
  • Ли Ян, Ли Ян мен Цянь Баоконгтың еңбектері жинақталған Цеюань хэжингін тарихи зерттеу vol 8 《李 俨. 钱 宝 琮 科学 全集》 卷 卷 8 , 李 俨 《测 圆 海 镜 研究 历程 考》