第六章 線性方程組解法
方程是《九章》的第八章,此後成為中國數學研究的一個重要分支。中國古代的方程對應于現今之線性方程組(System of inear equations),而不是方程(equa-tion)。現今求方程正根的方法,中國古代統稱為開方術。1859年,李善蘭與偉烈亞力合譯棣么甘的《代數學》,開始將equation譯為方程,後來沿用下來。
第一節 方程
對古代的方程,人們往往望文生義,把「方」字理解成方形。實際上,「方」的本義是並,將兩條船並起來,船頭拴在一起,古代稱為「方」;而「程」,是標準的意思,作為動詞,便是求其標準。因此,把一組物品的一個個數量關係並列起來,求各物的數量標準,便是方程。劉徽說:「群物總雜,各列有數,總言其實。令每行為率,二物者再程,三物者三程,皆如物數程之,並列為行,故謂之方程。」(《九章算術·方程章注》)這是方程的明確定義。顯然,有幾個未知數,便得有幾個等式。值得注意的是,劉徽提出的「令每行為率」的思想,是把方程的一行看成一個有序的即有方向性的數組,大體相當於現線性代數理論中行向量的概念。方程以分離係數法表示,每一行自上而下排列(與今橫行豎列相反,古代通常是橫列豎行),不必寫出未知數名稱,常數項放在最下。如《九章》方程章第1問:「今有上禾三秉,中禾二秉,下禾一秉,實三十九斗;上禾二秉,中禾三秉,下禾一秉,實三十四斗;上禾一秉,中禾二秉,下禾三秉,實二十六斗。問上、中、下禾實一秉各幾何?」列出方程便是如(a)所示(第89頁),相當於
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