分享

盘点下古诗文中的数学之“美”,曾早逝的“数学之魂”居然开始攻击我!

 杏雨轩 2023-03-28 发布于广东
若问最近有什么好看的古装剧,那我一定首推《显微镜下的大明》。
该剧改编自马伯庸(祥瑞御免!)的同名小说。这个故事中,算学天才帅家默因一次偶然,发现仁华县税赋账册一个长达百年的赋税错误,开启了纠错证实之路。百姓、官员、乡绅,不同阵营因丝绢案牵扯在一起,纠葛不断,相互斗法。

小说原著

《显微镜下的大明 之 丝绢案》剧照

我现在看到的影评,多是在讨论它的剧情、镜头、演员演技乃至细致还原历史的服化道,而我就不同啦,哈哈,我翻了一些相关的古诗文来读读,不料深切地感到了我远去的“数学之魂”开始攻击我

壹 · 源

在中国古代,数学叫作算术,又称算学。与今天的词义有所不同,当时的“算术”是泛指数学的全体。从古汉语看,“算”,原本是指一种竹制的计算器具;“算术”,就指操作这种计算器具的技术,进而也泛指一切与计算有关的数学知识。
“算术”这个词,我们现在可查到最早的、出现它的文献,是《九章算术(汉朝,张苍、耿寿昌)。更早的算学典籍《周髀算经》包含了天文测算等方面的内容,故所用的术语也有所不同。《九章算术》呢,分为九章,即方田、粟米等,大都是算术在实际应用中的名称。如“方田”是指土地的形状,讲土地面积的计算,属于几何的范围——这类问题,也是《显微镜下的大明》这部剧中所重点涉及的数学问题。
我在《九章算术》觉得最亲切的,莫过于这本书里第九卷的“勾股”:

(一)今有勾三尺,股四尺,问为弦几何?

答曰:五尺。

……

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,其余开方除之,即勾。

又勾自乘,以减弦自乘,其余开方除之,即股。

哈哈哈,原来,用古汉语讲勾股定理,是这样讲的!这个数学老师想必是跟诗人们类似,有点“对齐强迫症”吧!
魏尔斯特拉斯(1815年-1897年,德国数学家、教育家, 函数论的三大奠基人之一,被誉为“现代分析学之父”。他利用幂级数定义了复函数的解析性,从而推导出整个单复变函数论,其结果也成为了如今复变函数教材的主体内容)曾说过:“一个没有几分诗人才能的数学家决不会成为一个完全的数学家。”
在我看来,深受诗歌文化影响的中国古代,便有许多人十分勤恳地践行着这句话,因此,你会发现在浩瀚的诗海里,有些诗词啊——它其实也是道数学题!

贰 · 流

初级一点的,可能就是简单的加减法。
南北朝民间流传的《懊侬歌(佚名)写:

江陵去扬州,三千三百里。

已行一千三,所有二千在。

诗人期盼与心上人相会的迫切之情跃然纸上,他不禁在心中计算着行程。三千三的总数减去一千三剩二千,这种小学级别的数学问题一目了然。
难一点的就得上“方程”了,和帅家默同一时代的程大位(1533年-1606年,字汝思,号宾渠,明代商人、珠算发明家,被视为“集成计算鼻祖”。他60岁时完成杰作《直指算法统宗》,简称《算法统宗》,是世界第一部完整论述珠算算盘的著作)先生,便是一位专攻方程的“出题老师”。先来看他的这首出自《算法统宗》的经典之作:

百羊问题

甲赶羊群逐草茂,乙拽一羊随其后,

戏问甲及一百否?甲云所说无差谬,

所得这般一群凑,再添半群小半群,

得你一只来方凑,玄机奥妙谁猜透?

这诗的意思是:一个牧羊人甲,赶着一群羊去寻找青草茂盛的地方。有一个牵着一只羊的人乙,从后面跟来。
乙就问甲:“你的这群羊有100只吗?”
甲说:“如果我再有这样一群羊,再添上这群羊的一半、并添半群的一半,连同你这1只羊,就刚好满100只。”
问:谁能用巧妙的方法求出甲的这群羊实际有多少只?
这边牧羊人的羊群问题我还在算呢,那边清朝的徐子云(清朝数学书《算法大成》的编著者)也不遑多让马上赠上一题:

以碗知僧

巍巍古寺在山林,不知寺内几多僧。

三百六十四只碗,看看用尽不差争。

三人共食一碗饭,四人共吃一碗羹。

请问先生明算者,算来寺内几多僧。

这诗就是说:巍峨的山林里有座古寺,有364只大碗,3人共食1碗饭、同时4人同吃1碗羹,就能将这些碗刚刚好用尽。请问有没有善于计算的先生算一算,寺里到底有多少僧人?
好嘛,难度升级到了初中!不知诸位算得怎么样?可以出给你家正在上学的孩子试试看点击一下图片可查答案~
百羊问题 答案:

甲的羊群有36只羊。

以碗知僧 答案:

寺里一共有624个僧人。


当然,古诗词与数学的“缘分”不仅仅体现在它叙述简洁的“应用题”上,也偶尔体现在它的“形制”上面。例如,宝塔诗:


一字至七字诗·茶

唐 元稹

茶。

香叶,嫩芽。

慕诗客,爱僧家。

碾雕白玉,罗织红纱。

铫煎黄蕊色,碗转曲尘花。

夜后邀陪明月,晨前命对朝霞。

洗尽古今人不倦,将至醉后岂堪夸。



宝塔诗,是杂体诗的一种,它是风格非常独特的诗体。
它形如宝塔,从一字句或两字句的塔尖开始,向下延伸,逐层增加字数至七字句的塔底终止。因而原称“一字至七字诗”,也叫“一七体诗”。
用数学语言总结,就是“等差数列”的形式。读来灵动,看起来也很有趣味。
要说中国的数学教育制度,大约成型于隋唐时期,这点主要体现在国子监设立算学馆及科举制度这个方面。此前的各朝代虽也有数学研究与传承,但并未在国家层面广泛开展数学教育。
隋唐时的算学馆,将《算经十书》作为专用教材,公开地向学生系统传授数学知识。《算经十书》收集了《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》等十部秦汉到隋唐的经典数学著作。并且,隋唐的科举把数学纳入了考试范围,对继承古代数学经典起到了积极作用。
再往后,从公元11世纪到14世纪的宋、元时期,是以筹算为主要内容的中国古代数学的鼎盛时期,其表现是这一时期涌现出了许多杰出的数学家、数学著作。比如,秦九韶著《数学九章》、李冶著《测圆海镜》、杨辉著《详解九章算法》《乘除通变本末》《续古摘奇算法》等、朱世杰著《算学启蒙》《四元玉鉴》等等……在世界范围内,中国宋元时期的数学成就也处于领先地位,广获中外数学史家的高度评价
宋元的数学遗产,自然也造福了明朝的学子们。而生于明朝的“帅家默”,正是这大背景下的一位“算学天才”,哈哈,属于“老天爷赏饭吃”的类型了!若能穿越时空,我定要向他大呼“学霸,快来当我同桌吧!”

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多