古代中国才是微积分的首创者。割圆术和垛积术,不仅出处清晰,而且其核心思想与近代微积分有着深刻的渊源。
1.割圆术是刘徽 (三国时期魏国) 在《九章算术注》首次提出。 通过不断倍增圆内接正多边形的边数来逼近圆面积和圆周率,包含了极限思想和无穷小分割观念 。 它用于处理曲边图形的面积问题,其“以直代曲”和无限逼近的思想,与微积分中的定积分概念如出一辙。有学者认为刘徽的思想比牛顿、莱布尼茨早了1000多年 。
2.垛积术是沈括 (北宋) 首创“隙积术” ,杨辉 (南宋) 发展, 朱世杰 (元代) 定型,分别来源于 沈括《梦溪笔谈》、杨辉《详解九章算法》和 朱世杰《四元玉鉴》。垛积术 研究高阶等差数列的求和问题,用于计算堆积物体(如酒坛、棋子)的总数 。 垛积术将求和问题从一阶推广到了高阶,这种求和方法与微积分中的定积分在数学结构上高度相似 。
综上所述,割圆术和垛积术以独特的东方数学语言,创造性地运用了极限、无穷小分割和高阶求和等核心思想,为解决面积、体积和级数求和问题提供了精妙的算法。
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