小學生數(shù)學故事:乾隆皇帝千叟宴
兩百多年以前,在清代乾隆五十年的時候,乾隆皇帝在乾清宮擺下千叟宴,3900多位老年人應邀參加宴會。其中有一位客人的年紀特別大。
這位年齡特大的老壽星有多大歲數(shù)呢?
乾隆帝說了,不過不是明說,而且是出了一道對聯(lián)的上聯(lián):
花甲重開,外加三七歲月。
大臣紀昀(“昀”讀“yún”)在一旁湊熱鬧,也說一說這位老壽星的歲數(shù),當然也不是明說,而是對出了下聯(lián):
古稀雙慶,又多一個春秋。
對聯(lián)里講些什么呢?這位老者的歲數(shù)究竟是多少?
先看上聯(lián);拙褪羌鬃,一個甲子是60年時間。“花甲重開”,是說經(jīng)過了兩個甲子,就是120年,這還不夠,還要“外加三七歲月”,3和7相乘,是21年,所以總數(shù)是60×2+3×7=141。
可見乾隆皇帝是說,這位老人家141歲。
再看下聯(lián)。“古稀”是70歲。唐代詩人杜甫《曲江二首》詩中說,“人生七十古來稀”。當然,我們現(xiàn)在生活條件和醫(yī)療條件好了,七十自稱小弟弟,活到八 十不稀奇,可是直到半個世紀以前,能活70歲還是值得驕傲和令人羨慕的,往往要好好地慶賀一番。“古稀雙慶”,是說這位老先生居然有兩次慶賀古稀,度過了 兩個70年,并且不止這些,還“又多一個春秋”,總數(shù)是70×2+1=141。
可見紀昀是在變個花樣說,不錯,這位老年人是141歲。
印度數(shù)學 (Hindu Mathematics)
印度是世界上文化發(fā)達最早的地區(qū)之一,印度數(shù)學的起源和其它古老民族的數(shù)學起源一樣,是在生產(chǎn)實際需要的基礎上產(chǎn)生的。但是,印度數(shù)學的發(fā)展也有一個特殊的因素,便是它的數(shù)學和歷法一樣,是在婆羅門祭禮的影響下得以充分發(fā)展的。再加上佛教的交流和貿(mào)易的往來,印度數(shù)學和近東,特別是中國的數(shù)學便在互相融合,互相促進中前進。另外,印度數(shù)學的發(fā)展始終與天文學有密切的關系,數(shù)學作品大多刊載于天文學著作中的某些篇章。
《繩法經(jīng)》屬于古代婆羅門教的經(jīng)典,可能成書于公元前6世紀,是在數(shù)學史上有意義的宗教作品,其中講到拉繩設計祭壇時所體現(xiàn)到的幾何法則,并廣泛地應用了勾股定理。
此后約1000年之中,由于缺少可靠的史料,數(shù)學的發(fā)展所知甚少。
公元5-12世紀是印度數(shù)學的迅速發(fā)展時期,其成就在世界數(shù)學史上占有重要地位。在這個時期出現(xiàn)了一些著名的學者,如6世紀的阿利耶波多(第一) (ryabhata),著有《阿利耶波多歷數(shù)書》;7世紀的婆羅摩笈多(Brahmagupta),著有《婆羅摩笈多修訂體系》(Brahma- sphuta-sidd’hnta),在這本天文學著作中,包括「算術講義」和「不定方程講義」等數(shù)學章節(jié);9世紀摩訶毗羅(Mah vira);12世紀的婆什迦羅(第二)(Bhskara),著有《天文系統(tǒng)極致》(Siddhnta iromani),有關數(shù)學的重要部份為《麗羅娃提》(Lilvati)和《算法本源》(Vjaganita)等等。
在印度,整數(shù)的十進制值制記數(shù)法產(chǎn)生于6世紀以前,用9個數(shù)字和表示零的小圓圈,再借助于位值制便可寫出任何數(shù)字。他們由此建立了算術運算,包括整數(shù)和分數(shù)的四則運算法則;開平方和開立方的法則等。對于「零」,他們不單是把它看成「一無所有」或空位,還把它當作一個數(shù)來參加運算,這是印度算術的一大貢獻。
印度人創(chuàng)造的這套數(shù)字和位值記數(shù)法在8世紀傳入伊斯蘭世界,被阿拉伯人采用并改進。13世紀初經(jīng)斐波納契的《算盤書》流傳到歐洲,逐漸演變成今天廣為利用的1,2,3,4,…等等,稱為印度-阿拉伯數(shù)碼。
印度對代數(shù)學做過重大的貢獻。他們用符號進行代數(shù)運算,并用縮寫文字表示未知數(shù)。他們承認負數(shù)和無理數(shù),對負數(shù)的四則運算法則有具體的描述,并意識到具有實解的二次方程有兩種形式的根。印度人在不定分析中顯示出卓越的能力,他們不滿足于對一個不定方程只求任何一個有理解,而致力于求所有可能的整數(shù)解。印度人還計算過算術級數(shù)和幾何級數(shù)的和,解決過單利與復利、折扣以及合股之類的商業(yè)問題。
印度人的幾何學是憑經(jīng)驗的,他們不追求邏輯上嚴謹?shù)淖C明,只注重發(fā)展實用的方法,一般與測量相聯(lián)系,側重于面積、體積的計算。其貢獻遠遠比不上他們在算術和代數(shù)方面的貢獻大。在三角學方面,印度人用半弦(即正弦)代替了希臘人的全弦,制作正弦表,還證明了一些簡單的三角恒等式等等。他們在三角學所做的研究是十分重要的。