李冶

时间: 2013-02-27 18:33    来源:         点击:
      李冶(1192-1279)是中国古代数学家,字仁卿,号敬斋,真定府栾城县(今河北省栾城县)人.
   李冶生于大兴(今北京市大兴县),父亲李通为大兴府推官.李冶自幼聪敏,喜爱读书,曾在元氏县(今河北省元氏县)求学,对数学和文学都很感兴趣.《元朝名臣事略》中说:"公(指李冶)幼读书,手不释卷,性颖悟,有成人之风."1230年,李冶在洛阳考中词赋科进士,任钧州(今河南禹县)知事,为官清廉、正直.1232年,钧州城被蒙古军队攻破.李冶不愿投降,只好换上平民服装,北渡黄河避难.
   经过一段时间的颠沛流离之后,李冶定居于崞山(今山西崞县)之桐川.1234年初,金朝终于为蒙古所灭.金朝的灭亡给李冶生活带来不幸,但由于他不再为官,这在客观上使他的科学研究有了充分的时间.他在桐川的研究工作是多方面的,包括数学、文学、历史、天文、哲学、医学.其中最有价值的工作是对天元术进行了全面总结,写成数学史上的不朽名著--《测圆海镜》.他的工作条件是十分艰苦的,不仅居室狭小,而且常常不得温饱,要为衣食而奔波.但他却以著书为乐,从不间断自己的写作.据《真定府志》记载,李冶"聚书环堵,人所不堪",但却"处之裕如也".他的学生焦养直说他:"虽饥寒不能自存,亦不恤也",在"流离顿挫"中"亦未尝一日废其业".经过多年的艰苦奋斗,李冶的《测圆海镜》终于在l248年完搞.它是我国现存最早的一部系统讲述天元术的著作.
   1251年,李冶的经济情况有所好转,他结束了在山西的避难生活,回元氏县封龙山定居,并收徒讲学.1257年在开平(今内蒙古正蓝旗)接受忽必烈召见,提出一些进步的政治建议.l259年在封龙山写成另一部数学著作-一《益古演段》.1265年应忽必烈之聘,去燕京(今北京)担任翰林学士知制洁同修国史官职,因感到在翰林院思想不自由,第二年辞耿还乡.李冶是一位多才多艺的学者,除数学外,在文史等方面也深有造诣.他晚年完成的《敬斋古今注》与《泛说》是两部内容丰富的著作,是他积多年笔记而成的.《泛说》一书已失传,仅存数条于《敬斋古今注》附录.他还著有《文集》四十卷与《壁书丛制》十二卷,已佚.1279年,李冶病逝于元氏.李冶在数学上的主要成就是总结并完善了天元术,使之成为中国独特的半符号代数.这种半符号代数的产生,要比欧洲早三百年左右.他的《测圆海镜》是天元术的代表作,而《益古演段》则是一本普及天元术的著作.
   所谓天元术,就是一种用数学符号列方程的方法,"立天元一为某某"相当于今"设x为某某"是一致的.在中国,列方程的思想可追溯到汉代的《九章算术》,书中用文字叙述的方法建立了二次方程,但没有明确的未知数概念.到唐代,王孝通已经能列出三次方程,但仍是用文字叙述的,而且尚未掌握列方程的一般方法.经过北宋贾宪、刘益等人的工作,求高次方程正根的问题基本解决了.随着数学问题的日益复杂,迫切需要一种普遍的建立方程的方法,天元术便在北宋应运而生了、洞渊、石信道等都是天元术的先驱.但直到李冶之前,天元术还是比较幼稚的,记号混乱、复杂,演算烦琐.例如李冶在东平(今山东省东平县)得到的一本讲天元术的算书中,还不懂得用统一符号表示未知数的不同次幂,它"以十九字识其上下层,曰仙、明、霄、汉、垒、层、高、上、天、人、地、下、低、减、落、逝、泉、暗、鬼."这就是说,以"人"字表示常数,人以上九字表示未知数的各正数次幂(最高为九次),入以下九字表示未知数的各负数次幂(最低也是九次),其运算之繁可见一斑.从稍早于《测圆海镜》的《铃经》等书来看,天元术的作用还十分有限.李冶则在前人的基础上,将天元术改进成一种更简便而实用的方法.当时,北方出了不少算书,除《铃经》外,还有《照胆》、《如积释锁》、《复轨》等,这无疑为李冶的数学研究提供了条件.特别值得一提的是,他在桐川得到了洞渊的一部算书,内有九客之说,专讲勾股容圆问题.此书对他启发甚大.为了能全面、深入地研究天元术,李冶把勾股容圆(即切圆)问题作为一个系统来研究.他讨论了在各种条件下用天元术求圆径的问题,写成《测圆海镜》十二卷,这是他一生中的最大成就.
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