确确实实掌握了平方开方的算法,而且在《九章算术》中有整整一章的开方例题。不但平方,立方也可开。本文只举一例:
《九章算术?少广》又有积三十九亿七千二百一十五万六百二十五步。问为方几何?
答曰:六万三千二十五步。
开方术曰:……具体开方算法。
开方,在九章算术中作为基本算法之一。开平方和立方的筹算到了祖冲之时期已经相当成熟。《九章算术》相当于古代六艺数之一道的初中教材(这个后面还会讲)。所以讨论类似根号二问题,在中国太幼稚了,太幼稚!
关于三角函数,这样讲吧。中国数学没有采用刻度记角法,一直以来,采用的就是三角函数记角法。也就是勾股玄记角法。印度也同样没有。我们不讲那些模棱两可的说法,只看实质,勾股玄的本质不就是三角运算吗?
早在周朝《周髀算经》中,就有“勾股各自乘,并而开方除之”的说法。
《九章算术》曰:勾股术曰:勾股各自乘,并,而开方除之,即弦。又股自乘,以减弦自乘,其馀开方除之,即勾。又勾自乘,以减弦自乘,其馀开方除之,即股。
这就是中国自己的三角函数定义,正弦=勾/弦,余弦=股/弦……类推。用勾股玄可以表达所有三角函数,可以用这些三角函数值标注所有角的大小。我们有自己的定义,公式和运算方法,为什么要全盘照搬西方呢?你说中国没有掌握直角三角型之外的解析几何应用?拜托,解析几何鼻祖笛卡尔是十七世纪数学家,和公元一世纪的张苍,耿寿昌对比是不是有点略失公平?
中国关于三角关系的应用在测量学中大放异彩。美国数学家在看过刘徽所著《海岛算经》的时候说,“中国在数学测量学的成就,超越西方约一千年。”是的,因为他们在一千年后才真正掌握三角复杂计算。三角学传入中国的时候,中西方学者普遍认为,汤若望,徐光启的《大测》并没有超越《海岛算经》的内容。举一道海岛算经例题:
今有望清渊下有白石。偃矩岸上,令勾高三尺。斜望水岸,入下股四尺五寸。望白石,入下股二尺四寸。又设重矩於上,其间相去四尺。更从勾端斜望水岸,入上股四尺。以望白石,入上股二尺二寸。问水深几何?答曰:一丈二尺。
术曰:置望水上、下股相减,余以乘望石上股为上率。又以望石上、下股相减,余以乘望水上股为下率。两率相减,余以乘矩间为实;以二差相乘为法。实如法而一,得水深。
这道例题可以看懂,高中古文,三角,几何,全部毕业。由于不画图,无法讲解这道题,所以关于这道题的具体算法,大家只能自行百度了。
这《海岛算经》在古代数学教材中属于什么水平呢?和九章算术一样,也是初中教材。这节已经有点长了,关于古代数学教材,古代计数法和神奇的《缀术》那些事,我们下一章再说。