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古代數學割補法求平面圖形面積
古代數學割補法求平面圖形面積
更新时间:2025-04-04 06:05:36

在《九章算術》的方田一章中,作者詳細講述了常見的平面幾何圖形面積的求法。包括長方形、梯形、三角形、圓等基本圖形,以及以基本圖形為基礎的複雜結合圖形。同時還在計算過程中引入了最大公約數以及分數的四則運算法則。對于古代進行田畝和農事的計算有極為重要的意義。

古代數學割補法求平面圖形面積(九章算術之方田)1

方田術曰:廣從相乘得積步。以畝法二百四十步除之,即畝數。百畝為一頃。

“廣”和“從”指的即是長方形的長和寬,“積步”指的是面積。意思和如今一樣:長方形面積=長×寬。這裡還說明了古代的單位換算,即“240積步=1畝”、“100畝=1頃”。

今有田廣十五步,從十六步。問田為幾何?答曰:一畝。

可列式計算:15步×16步=240積步=1畝

今有田廣十二步,從十四步。問田為幾何?答曰:一百六十八步。

可列式計算:12步×14步=168步

古代數學割補法求平面圖形面積(九章算術之方田)2

裡田術曰:廣從裡數相乘得積裡。以三百七十五乘之,即畝數。

“裡”和“步”均為古代的長度單位,“積裡”和“積步”均為面積單位。這裡的單位換算為:“1積裡=375畝”,則“1積裡=375×240積步=90000積步”由此我們可以換算出:“1裡=300步”。

今有田廣一裡,從一裡。問為田幾何?答曰:三頃七十五畝。

可列式計算:1裡×1裡=1積裡=375畝=3頃75畝

今有田廣二裡,從三裡。問為田幾何?答曰:二十二頃五十畝。

可列式計算:2裡×3裡=6積裡=2250畝=22頃50畝

古代數學割補法求平面圖形面積(九章算術之方田)3

張蒼的《九章算術》成書于公元前200年左右,在計算長方形面積方法上和如今完全相同,而且有十分完善的單位換算機制,足以見得古人的智慧。

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