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增乘開平方法

鎖定
增乘開平方法是北宋數學家賈憲發明的開方法,原收《釋鎖算書》一書。
中文名
增乘開平方法
發明者
賈憲
相關書籍
《釋鎖算書》等
被抄入卷
永樂大典

增乘開平方法簡介

賈憲原作已佚,但他對數學的重要貢獻,被南宋數學家楊輝引用,被抄入《永樂大典》卷一萬六千三百四十四,幸得以保存下來 [1] 

增乘開平方法術文

增乘開平方法,以商數乘下發遞增求之。商第一位。上商得數以乘下發為乘方。命上商除實。上商得數以乘下發入乘方。一退為廉,下法再退。
商第二位。商得數以乘下發為隅。命上商除實訖。以上商乘下法入隅,皆名曰廉。一退,下法再退,以求第三位商數。
商第三位。用法如第二位求之 [2] 

增乘開平方法語譯算法

增乘開平方法初始

把待開方數賦值給變量實。
廉:0;
下法:以100為底,不大於10的最大幕數(主要是為了把實以每2個數分為一組設置)
商:0;

增乘開平方法計算

步驟1:估商(x),求最大的整數x(商)使得:
(廉+x)*x <= 向下取整(實/下法), 0<=x<=9
(估出的x(商)即為開方後當前位的數值,)
步驟2:更新廉: 新廉=廉+x
步驟3:更新實: 新實=實-廉*x,若新實為0則表明開方完畢。
步驟4:再次更新廉:新廉=廉+x
步驟5:更新廉與下法:
新下法=下法/100(下法再退)
新廉=廉*10(與術文有差異,因為古法用算籌,現在用筆算,廉向下退一位,但相對於下法其實是進一位)
步驟6:以當前的 下法,廉,實 覆上述步驟1~5,以求下一位的商,直到實=0或者達到要求的開方精度。

增乘開平方法賈憲十進位制布位

  • 算籌的布位。賈憲在紙上用書寫方式將算籌碼按十進位制布位。七萬一千八百二十四分寫兩行 [1] 
賈憲十進位算籌布位 賈憲十進位算籌布位
下行的步、十、百、千、萬分離出來變為算籌的位值標籤;上行七一八二四成為十進位制數碼。
然後將算籌碼依次排在相應的位值標籤步、十、百、千、萬之下:
賈憲十進位制布位 賈憲十進位制布位

增乘開平方法楊輝算草

賈憲增乘開平方動畫 賈憲增乘開平方動畫
楊輝以七萬一千八百二十四為例,列出詳細算草。 算草分四行,被除數放在第二行,稱為,第一行是商,第四行為下法,第三行是廉。 將算籌放在第四行萬字之下 [3] 
初始
楊輝算草 楊輝算草
計算(第一輪)
-
經過步驟1,2,3後的算籌結果:
1估計第一個商數得2,將安置在第一行百位置之上。
2將上商2乘下法1,得數2,放在第三行廉。
3跟新實,實-廉*商數*下法(算籌中廉數是乘下法後的數,所以不用再乘下法)
7-2*2=3
楊輝算草 楊輝算草
經過步驟4,5後的算籌結果:
4跟新廉=2+2=4
5下法與廉下移
退下法兩位,退廉1位
楊輝算草 楊輝算草
步驟6,進入第二輪計算商的下一位置,重複步驟1~5
-
進過步驟1,2
1估商得6
2跟新廉:40+6=46
楊輝算草 楊輝算草
步驟3,跟新實
318-6*46=42
楊輝算草 楊輝算草
步驟4,更新廉
46+6=52
楊輝算草 楊輝算草
步驟5,6,並進入下一輪步驟1,2
5,更新下法與廉
退下法兩位,退廉1位
6,1估商為8
2,跟新廉:520+8=528
楊輝算草 楊輝算草
步驟3,跟新實後實為0,開方完畢
楊輝算草 楊輝算草
算草上的商即為開方後的結果:268
-
用增乘開平方法得到的解:
參考資料
  • 1.    吳文俊主編 .《中國數學史大系》第五卷 第二編第一章賈憲 .北京:北京師範大學出版社,1997:30-40頁
  • 2.    吳文俊主編.《中國數學史大系》第五卷.北京:北京師範學院出版社,2000:38-39頁
  • 3.    吳文俊主編 .《中國數學史大系第五卷 第六編第一章《楊輝》.北京:北京師範大學出版社,1997:575頁