中国古代逆天的数学题,厉害了我们的老祖宗!

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中国古代逆天的数学题,厉害了我们的老祖宗!
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提起中国古文化,多数人的第一反应是唐诗宋词元曲,似乎老祖宗们只擅长遣词弄句。其实,传统的君子六艺包括“礼、乐、射、御、书、数”,数是其中很重要的一个方面,中国古人的数学也曾经很厉害。先看一道南北朝时期的数学题:“有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二。问物几何?”题目的意思就是说:“有一堆物品,3个3个数剩2个,5个5个数剩3个,7个7个数剩2个,求这堆物品的数量?”这道题你会么?我想大部分人不知道怎么算。这道题目记载于南北朝时期的《孙子算经》,是一部专门研究算术的古书,经过漫长的历史变迁,书的作者是谁已经无从得知了。但可以肯定的是,书的作者不是写《孙子兵法》的孙武,因为书中还提到了“今有佛书”这样的话,而在孙武生活的年代中国还没有佛教。《孙子算经》里记载了上述问题的解法:物品的总数量并不唯一,是一个差为3*5*7=105的等差数列。每个答案都可以分解为3个数之和,第1个数能够被5和7整除,且除以3以后余数为2;第2个数能够被3和7整除,且除以5以后余数为3;第3个数能够被3和5整除,且除以7以后余数为2。容易看出,第1个数为140,第2个数为63,第3个数为30,则140+63+30=233就是原题目的一个解,且23,138,233和338等都是原题目的解。怎么样,题目的解法够复杂吧?反正我第一次看的时候是看晕了。宋朝的数学家秦九韶后来又对这一类型问题进行了深入的研究,明朝的数学家程大位也将这一类问题的解法进行了归纳总结,还将上题的解法编成了歌诀:“三人同行七十稀,五树梅花廿一支,七子团圆正半月,除百零五使得知。”(图)油画《祖冲之与圆周率》,张文新(绘)这一类型的问题看似简单,但代表的同余问题却是现代数学中《交换代数》理论的基础。后来,这一类问题的解法被西方数学家命名为中国剩余定理,在代数学中占据了重要地位。或许有人要问,为什么古代中国的数学都已经那么厉害了,可近代的数学却几乎都是西方人的天下?对这个问题,众说纷纭,我本人比较赞同的观点是:因为我们的数学一直采用文字描述的方式,没有引入符号运算,而符号运算才是现代数学发展的基础条件。比如关于祖冲之和圆周率,《隋书》中是这样记载的:“南徐州从事史祖冲之,更开密法,以圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率,圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。”这样的记载,看着都复杂,丝毫无法感受到数学的简洁之美,也难怪中国古代的数学自从魏晋南北朝之后就再也没什么大发展了!*作者:许鹏飞,鱼羊秘史原创专栏作者。


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