劉 軍
劉軍,中學一級教師,現任職于江蘇大豐市第四中學 ,江蘇大豐市初中數學學科教學能手,曾被大豐市人民政府評為“優(yōu)秀教育工作者”,主編《中學教材學習講義》一書.
焦循(1763~1820),江蘇甘泉(今揚州市)人,我國清代著名的數學家.他對我國古代數學進行了比較深入的研究和總結,在我國數學史上第一次系統(tǒng)地提出了數量運算的基本規(guī)則,推動了清代數學的發(fā)展,為我國古代數學增添了新的光彩.
焦循在數學上最大的貢獻是對我國古代數學在運算規(guī)則方面進行了全面總結,提出了數量運算的基本規(guī)則.這一成果體現在他的數學著作《加減乘除釋》當中.
此書初寫于乾隆五十九年(1794年)秋.嘉慶二年(1797年),焦循對古代數學名著《九章算術》、《孫子算經》、《張邱建算經》等進行了進一步研究,獲得了許多新的想法.在此基礎上,他將過去寫成的草稿進行了詳細的修改完善,最終撰成了《加減乘除釋》這一數學專著.
《加減乘除釋》是一部論述數量加減乘除運算規(guī)則的著作,也是我國古代對數學進行理論性研究的最早著作.全書共有8卷,基本內容為:第一、五兩卷主要講述數的加減運算規(guī)則,第二卷主要講述二項式的乘方運算,第三卷主要論述數的乘除運算規(guī)則,第四、六卷主要講述分數的性質和運算規(guī)則,第七卷主要講述各種比例問題,第八卷主要講述加減乘除四則運算規(guī)則.全書共列出有關運算規(guī)則93條,其中每一條都相當于現代數學書中的一條定理或公式.
焦循在《加減乘除釋》中提出了有關數量運算的基本規(guī)則,這是他的一項卓越創(chuàng)造.從現代數學理論來說,在關于數量運算的眾多規(guī)則中,最基本、最主要的有5條:加法交換律,加法結合律,乘法交換律,乘法結合律,乘法對加法的分配律.這些定律在現代數學中有特別重要的地位,是現代數學研究的基礎內容和出發(fā)點.而這5條基本運算規(guī)則,焦循在《加減乘除釋》中均作了比較準確的闡述.
在《加減乘除釋》中,焦循還對加減乘除運算之間的關系進行了探討,提出了不少明確而又恰當的觀點和看法.如他在第二卷中提出:除法不脫離乘法,而乘法實際上是在加法之內,因此,如果明白了加減的道理,乘除的道理自然就明白了.這一段話深刻地說明了加減是乘除的運算基礎.在第三卷中他對加減乘除的運算作了進一步詳細闡述,他指出:乘法用來代替比較繁雜的加法,除法用來代替比較繁雜的減法,因此可以說乘除就是加減的簡化算法,但乘除不能完全取代加減的功用.由這些論述我們可以看出,焦循對于加減乘除的運算規(guī)則和相互關系有著多么深刻的理解和認識.
在《加減乘除釋》中,焦循是用甲、乙、丙、丁等天干文字來表示數,與直接用具體的數字運算來表示某些運算規(guī)則相比要抽象化、一般化,反映了焦循對一般原理的追求.這在中國數學史上也是一項創(chuàng)造.在焦循之前,中國古代數學家都是以具體數字來說明某種運算規(guī)則,而焦循則是第一個使用某些抽象符號來表示一些數學運算規(guī)則,這與今天我們使用a、b、c、d等字母來表示一些數學運算規(guī)則是相同的.焦循的這些思想從某種意義上代表了我國古代數學的新發(fā)展,為我國傳統(tǒng)數學注入了新的血液.Y