Хайдао Суаньцзин

редактировать
Первая страница Хайдао Суаньцзин в Сику Цюаньшу Исследование морского острова

Хайдао Суаньцзин (海島 算 經; The Sea Island Mathematical Manual) был написан китайским математиком Лю Хуэем эпохи Троецарствия (220–280) как продолжение главы 9 книги Девять глав по математическому искусству. Во время династии Тан это приложение было извлечено из Девяти глав математического искусства в виде отдельной книги под названием Хайдао суаньцзин (Руководство по математике морского острова), названной в честь задачи № 1 «Взгляд на морской остров». " Во времена ранней династии Тан Хайдао Суаньцзин был включен в один из Десяти вычислительных канонов в качестве официальных математических текстов для имперских экзаменов по математике.

Содержание
  • 1 Содержание
    • 1.1 Обзор морского острова
    • 1.2 Высота сосны на вершине холма
    • 1.3 Размер квадратной городской стены при взгляде вдаль
    • 1.4 Глубина оврага (с использованием поперечных перекладин)
    • 1.5 Высота здания на равнине, если смотреть с холма
    • 1.6 Ширина устья реки, если смотреть на сушу издалека
    • 1.7 Глубина прозрачный бассейн
    • 1.8 Ширина реки, если смотреть с холма
    • 1.9 Размер города, если смотреть с горы
  • 2 Исследования и переводы
  • 3 Ссылки
Содержание
прямоугольник внутри прямоугольный треугольник

Эта книга содержала множество практических задач геодезической съемки с использованием геометрии. Эта работа содержала подробные инструкции по измерению расстояний и высот с помощью высоких геодезических шестов и горизонтальных стержней, прикрепленных к ним под прямым углом. Единица измерения: 1 ли = 180 чжан = 1800 чи, 1 чжан = 10 чи, 1 чи = 10 цунь, 1 шаг (bu ) = 6 чи. Вычисления проводились с десятичным значением Исчисление стержня.

Лю Хуэй использовал свой прямоугольник в теореме о прямоугольном треугольнике в качестве математической основы для исследования. С помощью своего принципа «In-Out-дополнение» он доказал, что площади двух вписанных прямоугольников в два дополнительных прямоугольных треугольника имеют равную площадь, таким образом,

CE * AF = FB * BC

Обследование морского острова

Обследование морского острова

В: Теперь, исследуя морской остров, установите два трех полюса чжан на расстоянии одной тысячи шагов друг от друга, расположив два полюса и остров по прямой линии. Отступите от передней стойки на 123 ступеньки, глядя на уровень земли, конец шеста на прямой линии с вершиной острова. Отойдите на 127 шагов от задней стойки, глаз на уровне земли также совпадает с концом шеста и концом острова. Какова высота острова и какое расстояние до полюса?

A: Высота острова составляет четыре лия и 55 ступеней, и это 120 ли и 50 ступенек от столба.

Алгоритм: Пусть числитель равен высоте полюса, умноженной на расстояние между полюсами, пусть знаменатель будет разницей смещений, добавьте частное к высоте полюса, чтобы получить высоту острова.

Поскольку расстояние от переднего столба до острова нельзя было измерить напрямую, Лю Хуэй установил два столба одинаковой высоты на известном расстоянии друг от друга и провел два измерения. Столб был перпендикулярен земле, взгляд с уровня земли, когда наконечник вехи находился на прямой линии визирования с вершиной острова, расстояние между глазом и вехой называлось передним смещением = DG, аналогично, смещение назад = FH, разница смещений = FH-DG.

Высота полюса = CD = 30 chi
Смещение передней стойки = DG = 123 шага
Смещение задней стойки FH = 127 шагов
Разница смещения = FH-DG
Расстояние между полюсами = DF
Высота острова = AB
Расстояние от передней стойки до острова = BD

Используя его принцип вписать прямоугольник в прямоугольный треугольник для ABG и ABH он получил:

Высота острова AB = CD × DFFH - DG + CD {\ displaystyle {\ tfrac {CD \ times DF} {FH-DG}} + CD}{ \ displaystyle {\ tfrac {CD \ times DF} {FH-DG}} + CD}
Расстояние от переднего столба до острова BD = DG × DFFH - DG {\ displaystyle {\ tfrac {DG \ times DF} {FH-DG}}}{\ displaystyle {\ tfrac {DG \ times DF} {FH-DG}}} .

Высота сосны на вершине холма

Обзор Сосна на вершине холма

Сосна неизвестной высоты на холме. Установите две стойки по два чжана в каждой, одну спереди и одну сзади, 50 шагов между ними. Пусть задняя стойка совместится с передней. Отступите на 7 шагов и 4 чи, посмотрите на кончик сосны с земли, пока он не выровняется по прямой линии с кончиком шеста. Затем осмотрите ствол дерева, линия взгляда пересекает полюса на расстоянии 2 чи и 8 цун от его вершины. Отступите на 8 шагов и 5 чи от заднего столба, вид с земли также совпадает с верхушкой дерева и верхушкой столба. Какова высота сосны и какое расстояние до столба? Ответ: высота сосны 11 чжан 2 чи 8 цунь, расстояние горы от столба 1 ли и 28 и четыре седьмых ступеньки.

Алгоритм: пусть числитель будет произведением разделения полюсов и пересечения с концом полюса, пусть знаменатель будет разностью смещений. Добавьте к частному высоту шеста, чтобы получить высоту сосны.

Размер квадратной городской стены при взгляде вдалеке

Размер квадратного города

Q: Вид на квадратный город на юге неизвестного размера. Установите восточного гнома и западный шест на расстоянии шести чжан друг от друга, привязанных веревкой на уровне глаз. Выровняйте восточный полюс с северо-восточным и юго-восточным углами. Отойдите на 5 шагов от северного гнома, посмотрите на северо-западный угол города, линия обзора пересекает веревку в 2 чжан 2 чи и 6,5 цунях от восточного конца. Сделайте шаг назад на север на 13 шагов и 2 чи, посмотрите на северо-западный угол города, линия обзора совпадает с западным полюсом. Какова длина квадратного города и какое расстояние до полюса?

A: Длина квадратного города составляет три li 43 и три четверти шага, расстояние от города до полюса составляет четыре li и 45 шагов.

Глубина оврага (с использованием поперечных перекладин)

Высота здания на равнине, если смотреть с холма

Ширина реки- устье видно издалека на суше

Глубина прозрачного водоема

Глубина водоема

Ширина реки при взгляде с холма

Размер видимого города с горы

Исследования и переводы

Британцы 19 века Протестант Христианин миссионер Александр Уайли В своей статье «Заметки о науках китайской математики», опубликованной в North China Herald 1852, он был первым, кто представил Западу «Руководство по математике Си-Айленда». В 1912 году японский историк математики Йошио Миками опубликовал «Развитие математики в Китае и Японии», этой книге была посвящена пятая глава. Французский математик перевел книгу на французский в 1932 году. В 1986 году Анг Тиан Се и Франк Свец перевели хайдао на английский язык.

Сравнив развитие геодезии в Китае и на Западе, Фрэнк Свец пришел к выводу, что «в усилиях по математической съемке достижения Китая превосходят достижения Запада примерно на тысячу лет».

Ссылки
Викиисточник содержит оригинальный текст, относящийся к этой статье: Математическое руководство Си-Айленда
  1. ^ L. фургон. Hee, Le Classique d I'Ile Maritime: Ouvrage Chinois de III siecle 1932
  2. ^Йошио Миками, Развитие математики в Китае и Японии, глава 5, Хай Тао Суань-цзин или Классическая арифметика морского острова, 1913 Лейпциг, перепечатка Chelsea Publishing Co, Нью-Йорк
  3. ^Фрэнк Дж. Свец: Математическое руководство, геодезия и математика в Древнем Китае на Си-Айленде 4.2. Достижения китайских геодезистов, сравнительная ретроспектива стр. 63 The Pennsylvania State University Press, 1992 ISBN 0-271-00799-0
Последняя правка сделана 2021-05-22 10:38:54
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте