元代数学家朱世杰

朱世杰是我国元代数学家,字汉卿,号松庭,著有《算学启蒙》《四元玉鉴》等书.他和秦九韶、李冶、杨辉是我国宋元时期最著名的数学家.

关于朱世杰的生平,遗留下来的资料很少.在别人为他的著作所写的序言中有:“燕山松庭朱先生以数学名家周游湖海二十余年矣,四方之来学者日众”“汉卿名世杰,松庭其自号也,周流四方,复游广陵,踵门而学者云集”.由此可知,朱世杰曾以数学教学和数学研究为业,游学四方.他从事这些活动的时代,大约是在13世纪后期的20~30年和14世纪开头的10~20年之间.

《算学启蒙》全书共三卷20门259个问题,从简单的四则运算入手,逐步深入,直至高次开方、天元术等较高深的内容,形成了比较完整的体系,在当时是一部较好的数学启蒙读本. 在全书开头,朱世杰列出了各种常用数据、基本运算法则、歌诀等共18条. 其中的归除歌诀与后世珠算所用歌诀完全相同;所给出的正负数乘除法法则,在中国数学史上也是首次出现.

《算学启蒙》继承了《九章算术》以来中国古代数学的传统,书中问题大都与当时的社会实际生活有关,对元代社会史、经济史的研究,有一定参考价值.此书曾流传至朝鲜和日本.中国现存的《算学启蒙》,就是根据1660年的朝鲜刻本于1839年翻刻的.

《四元玉鉴》全书三卷24门288问.从书中所包含的数学内容来看,高次方程组的(最多可包括四个未知数)解法、高阶等差级数求和、高次内插法等都是书中的重要内容.

在宋代天元术和增乘开方法的基础上,13世纪中叶以后,天元术迅速发展成为四元术.祖颐在为《四元玉鉴》所写的后序中说:“平阳(山西临汾)蒋周(13世纪)撰《益古》,博陆(河北蠡县)李文一撰《照胆》,鹿泉(河北获鹿)石道信撰《钤经》,平水(山西绛县)刘汝谐撰《如积释锁》,绛(山西新绛)人元裕细草之,后人始知有天元也.平阳李德载因撰《两仪群英集臻》,兼有地元.霍山(山西临汾)邢先生颂不高弟刘大鉴润夫撰《乾坤括囊》,末仅有人元二问.吾友燕山朱汉卿先生演数有年,探三才之颐,索《九章》之稳,按天地人物立成四元,……”其中讲的正是这一段由天元术发展到四元术的历史.

虽然《四元玉鉴》还只是给出了包含有四次差的公式,但由于朱世杰已经知道公式各项系数正是前述一系列高阶等差级数(5)式的“积”,可以认为朱世杰已经通晓了任意高次的招差法公式.这比西方要早四百余年.

综上所述,朱世杰不愧是宋元时代杰出的数学家.清代《畴人传续编》评论他说“汉卿在宋元间,与秦道古(九韶)、李仁卿(李冶)可称鼎足而三.道古正负开方、仁卿天元如积,皆足上下千古,汉卿又兼包众有,充类尽量,神而明之,尤超越乎秦李两家之上.”美国著名的科学史家G・萨顿评论说:“朱世杰是他所生存时代的,同时也是贯穿古今的一位最杰出的数学家,而他所著的《四元玉鉴》则是中国数学著作中最重要的一部,同时也是整个中世纪最杰出的数学著作.”

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