內容簡介
本書分五章,第一章 是”劉徽與辯難之風——古典數學理論的奠基”,分別介紹莊園經濟、門閥士族制度、辯難之風與魏晉數學,劉徽與《九章 算術注》、《海島算經》。第二章 是劉徽對出入相補原理的應用,分別介紹出入相補原理在面積、體積中的應用,對開方術的幾何解釋與求微數,勾股、測望和重差解法的證明。第三章 是劉徽對率的理論的發展,分別介紹率與齊同原理,勾股相與之勢不失本率原理及其應用,對方程術闡釋與方程新術。第四章 是劉徽的無窮小分割和極限思想,分別介紹割圓術(包括劉徽對《九章 算術》圓面積公式的證明、求圓周率程序等),劉徽多面體體積理論的基礎——劉徽原理,圓體體積與截面積原理,劉徽的極限思想和無窮小分割方法在世界數學史上的地位。第五章 是劉徽的邏輯思想和數學理論體系,分別介紹劉徽使用的辭與理、類、故,劉徽的演繹推理,劉徽的數學證明,劉徽的數學理論體系及其數學之樹。
作者簡介
郭書春,中國科學院自然科學史研究所研究員,國際科學史研究院通訊院士,博士生導師。曾任中國數學會數學史分會理事長,在中國古代最重要的數學經典《九章 筭術》及其劉徽注的編纂、數學成就、版本和校勘研究中有突出貢獻,引發了上世紀八九十年代國內外研究《九章 算術》及其劉徽注的熱潮。
目錄
第一章 劉徽與辯難之風———中國古典數學理論的奠基/1
第一節 莊園經濟、門閥士族制度、辯難之風與魏晉數學/2
一、莊園經濟與門閥士族制度的初步形成/2
二、時代精神———魏晉玄學與辯難之風/3
三、”析理”與魏晉數學/5
第二節 劉徽與《九章 算術注》《海島算經》/8
一、劉徽其人/8
二、《九章 算術注》/12
三、《海島算經》/15
四、劉徽奠定了中國的古典數學的理論基礎/17
第二章 劉徽對出入相補原理的應用/19
第一節 面積、體積中的應用/20
一、面積公式/20
二、多面體體積公式/21
第二節 對開方術的幾何解釋與求微數/21
一、劉徽關於開方術的幾何解釋/21
二、劉徽對開方術的改進/24
三、劉徽”求微數”/25
四、劉徽關於二次開方式的造術/26
第三節 勾股和重差解法的證明/28
一、對勾股定理的證明/28
二、對解勾股形諸公式的證明/28
三、對勾股數組通解公式的證明/36
四、對勾股容方、勾股容圓公式的證明/38
五、對重差術公式的證明/40
第三章 劉徽對率的理論的發展/47
第一節 率與齊同原理/48
一、率的定義和性質/48
二、今有術的推廣/50
三、齊同原理/53
第二節 勾股相與之勢不失本率原理及其應用/58
一、勾股相與之勢不失本率原理/58
二、證明勾股容方、勾股容圓公式/59
三、重差術/60
第三節 對方程術闡釋與方程新術/62
一、令每行為率/62
二、互乘相消法/64
三、方程新術/64
四、不定問題/68
第四章 劉徽的無窮小分割和極限思想/70
第一節 割圓術/71
一、劉徽對圓面積公式的證明/71
二、圓周率/73
三、圓率和方率/78
四、求弧田密率/79
五、劉徽的面積理論系統/82
第二節 劉徽多面體體積理論的基礎———劉徽原理/85
一、劉徽原理的證明/85
二、有限分割求和法———錐亭之類體積公式的證明/89
三、分離方錐求鱉臑法/94
第三節 圓體體積與祖暅之原理/96
一、《九章 算術》的底面積原理/97
二、劉徽求大鱉臑體積/99
三、劉徽設計的牟合方蓋/100
四、劉徽的體積理論體系/102
第四節 劉徽的極限思想在數學史上的地位/104
一、先秦諸子和劉徽的無窮小分割思想/104
二、劉徽的極限和無窮小分割思想與古希臘同類思想的比較/106
第五章 劉徽的邏輯思想和數學理論體系/108
第一節 劉徽使用的辭與理、類、故/109
一、劉徽使用的理、類、故/110
二、劉徽的數學定義/112
三、劉徽的類比與歸納推理/113
第二節 劉徽的演繹推理/116
一、三段論和關係推理/116
二、假言推理、選言推理、聯言推理和二難推理/119
三、數學歸納法的雛形/122
第三節 劉徽的數學證明/123
一、綜合法/123
二、分析法與綜合法相結合/124
三、劉徽的反駁及劉徽反駁中的失誤/125
第四節 劉徽的數學理論體系/126
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