考研数学公式()



考研数学公式,

洋务运动期间,“格致”被中外学者普遍使用。

花旗国传教士、同文馆(京师大学堂)总教习丁匙良(William Alexander Parsons Martin,1827年-1916年)于1866年编译了《格物入门》一书。

《格物入门》卷七“算学,小引,三”记载:

“其上下左右四角相合即为直角,盖X、X其角共合无殊。若画圆线复以二横线交穿其中,即分四段与各角相称,故以弧度其角,某角之间其圆线即谓之弧以直线连弧之两端,谓之弦。一周为三百六十度,有八线名为割圆八线,勾股中常用之线也。图列左方,以备观览。

这段记述表明,西方所谓的“三角弦弧”与中国传统的割圆八线之间存在密切关系,就是割圆八线勾股弧矢。

这是三角函数起源于中国的又一有力证据。

与明代《函宇通》中记载的图形比较一下,是否一样?

仔细比较一下上图与传教士丁匙良阐述三角时之图,一样吗?

一模一样。

从《格物入门》“第七卷,算学协助格物,上章测算水学”中,可以看出中国传统算法如何被改头换面,演变成如今的西方数学的表示方法

例如,第七卷中举了一个例子

问:压柜之力何法
计算?

答:以小塞与大塞相比,便知力加几倍
。以子(十二地支之一)为小塞方积,丑(同为十二地支之一)为大塞方积,所用之力为春(春夏秋冬,代替未知数,类似于X),所得之力为秋。


“:”
(冒号)表示除,比,与现在数学中的
含义相同。

“::”(双冒号,或骰子上的四点),表示“如”,即“等于”

春:秋::子:丑 (读作,春比秋,如子比丑)

则秋=春丑/子,但清朝时,中国传统依旧时分母在上、分子在下,故写作:

秋=子/春丑

若子为五寸,丑为百寸,春为十觔(斤),代入相关数字,则:

秋=子/春丑

秋=五寸/十 X 百 = 5 / 10 X 100 =5 / 1000 = 1 / 200

按中国算学传统,这里的200不是分母,而是分子,因此,所得之力为二百觔(斤)也。

学习一些传统的知识,我们才能看懂老祖宗留下的东西。否则,什么都不懂,如何能理解老祖宗的智慧呢?

接下来,一起来看看永乐大典的“算”字篇(现藏于英国剑桥大学图书馆)。

永乐大典卷之“一万六千三百四十三,十翰,算(字篇),算法十四”中表示数字时使用的是算筹,笔者在每个“算筹数字”旁边作了下标注,如下所示。

作了标注后,理解起来应该方便多了。

算字篇“算法十四”中收录了“杨辉三角”的三角表图和文字描述。

根据南宋杰出数学家、教育家杨辉所撰《详解九章算法》一书的记载,“杨辉三角”图表其实源于北宋数学家贾宪(约元始11世纪)制作的“开方作法本源图”,因此该表亦称“贾宪三角”。

杨辉,字谦光,钱塘(杭州)人氏,为官清廉,与秦九韶、李冶、朱世杰并称“宋元数学四大家”。他总结了民间乘除捷算法、“垛积术”、纵横图,论证过弧矢公式,时人称之为“辉术”,是世界上第一个排出丰富的纵横图和讨论其构成规律的杰出数学家,一生著述颇丰,主要数学著作有五种21卷,包括:

  • 《详解九章算法》12卷(1261年);
  • 《日用算法》2卷(1262年);
  • 《乘除通变本末》3卷(1274年);
  • 《田亩比类乘除捷法》2卷(1275年);
  • 《续古摘奇算法》2卷(1275年)。

后三本著作合称为《杨辉算法》,朝鲜、日本等国均有译本,在世界上广为传播。

杨辉三角也被称作“二项式系数表”。

换一种写法,各二项式系数之和便可以写成如下的形式:

这样一写,是不是很容易就发现了其中的规律?

杨辉三角蕴含的数字排列规律

杨辉三角具有很多规律与特性。

此外,杨辉三角还含有等差数列。

是的,托名给西方的斐波那契数列在其中也可以找到。

每行数字之和为2的n次方

从杨辉三角中,可以发现高尔夫球杆或曲棍球杆定理

从杨辉三角中,可以发现谢尔宾斯基三角形

组合数与集合,赫然在目

组合数恒等式,也可以轻松找到

概率二项分布,也蕴含其中

看清楚了吧?

西方引以为傲的所谓的数学公式、定理就是这么从华夏典籍、从永乐大典中变出来的。

倘若把杨辉三角这个数字阵列无限放大,会怎么样?

1971年,人们认为在杨辉三角中出现的正整数的次数,都应该小于等于N。

结果,经过缜密的计算,最后惊异地发现,任意一个正整数在这个数字阵列中出现,其最高次数都不会超过8次。而且,还发现第2的n次方减去一行的每个数,
都是奇数。

有意思的是,在西史叙事中,“杨辉三角”这个表是法国著名数学家、物理学家、哲学家、散文家布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal,1623年-1662年)首先发现的,因此西人将这个表称作“帕斯卡三角”。

然而,帕斯卡却是个从未受过正规教育的病秧子,16岁前被父亲禁止接触数学,16岁时被梅森神父的金手指一点,突然就发现了著名的帕斯卡六边形定理,17岁时发表了研究德札尔格(Girard Desargues)射影几何工作心得、并包含帕斯卡定理的论文——《圆锥曲线论》(1640年),19岁时制造出世界上第一台数字计算器,为概率论、射影几何作出了杰出贡献,还留下了“人是有思想的芦苇”这样一句至理名言。

西人宣称,1655年帕斯卡在其著作《论算术三角形》(Traitédu triangle arithmétique)中展示了(x+1)^n的系数表,由此,这个三角形便被称为“帕斯卡三角形”。

然而,这世界第一的名头显然名不符实。

因为即便如此“剽窃”,“帕斯卡三角”仍旧比1261年《详解九章算法》刊印的“杨辉三角”晚了将近400年,更比“贾宪三角”晚了大约600年。

为了争夺这个发明,西人曾抛出另一个说法,言称波斯数学家Karaji和天文学家兼诗人欧玛尔·海亚姆在10世纪(注意,10世纪,正好比11世纪的贾宪三角早那么一点)都发现了这个三角形,而且还知道可以借助这个三角形找n次根,以及它与二项式之间关系。

但问题是,这二位的著作何在?找得到吗?

由于持有这种说法的人根本拿不出任何证据,21世纪以来,随着中国影响力与日俱增,国外也有人逐渐开始承认这项成果属于中国,一些书上将此称为“中国三角形”(Chinese triangle)。

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