?這些題目涉及到工程、賦役、軍旅等方面的實(shí)際問(wèn)題,不用這些算法,根本不能解答。
此時(shí)出的算術(shù)題目,已經(jīng)多是《數(shù)書(shū)九章》與《孫子算經(jīng)》上的內(nèi)容,深度比《九章算術(shù)》更進(jìn)一層,黃博文甚至還跳過(guò)兩題,等待空時(shí)解答。
便如這道題,說(shuō):“巍巍軍營(yíng)在鎮(zhèn)西,不知營(yíng)內(nèi)幾多兵。三千六百四十碗,看看用盡不差爭(zhēng)。三人共食一碗飯,四人共吃一碗羹。請(qǐng)問(wèn)先生明算者,算來(lái)營(yíng)內(nèi)幾多兵?!?br/>
雖然不是很難,但時(shí)間有限,他不能在每道題上多停留時(shí)間,先解下面的,畢竟這些盈不足術(shù)的題目繁雜耗時(shí)。
黃博文已過(guò)而立之年了,但仍然沒(méi)有娶妻,雖說(shuō)從小父母雙親就希望他讀書(shū)上進(jìn),能考個(gè)功名,但多年來(lái)他還是童生。
就是因?yàn)樗麖男∶詰僭趧e人看來(lái)是小道的算術(shù),這八股文章做得不好,自然秀才的功名都考不中。
而且他父親原本亦是落魄秀才一個(gè),家中生活清苦,勉強(qiáng)只夠溫飽的,在父母雙親過(guò)世后,他的生活更加拮據(jù),全靠走南闖北販點(diǎn)商貨謀生,生活的艱辛苦楚讓他麻木,然內(nèi)心何嘗沒(méi)有夢(mèng)想?
宣府鎮(zhèn)廣招吏員,而且注重實(shí)務(wù)算術(shù)給了他希望,機(jī)會(huì)就在眼前,豈能不拼命?
他呵呵凍得發(fā)木的手,在桌邊火爐上烤了烤,又用力揉揉臉,繼續(xù)集中精神,解答下面的題目。
隨后他一愣,看著下面這道題:“形學(xué)題?”
坐在他前方幾排的劉冬陽(yáng)也是雙目一縮:“幾何題?”
劉冬陽(yáng)的家世經(jīng)歷比黃博文較為幸福,畢竟他父母雙親仍然健在,自己也娶了妻子,還有了一子一女,算是生活美滿。祖上更曾經(jīng)闊過(guò),所以能供養(yǎng)他中了秀才,還過(guò)了一段衣來(lái)伸手,飯來(lái)張口的富少生活。
劉冬陽(yáng)從小算接受良好的家庭教育,同樣對(duì)算術(shù)非常有興趣,早在少時(shí),他在父親書(shū)架上便發(fā)現(xiàn)古時(shí)數(shù)學(xué)名著,《九章算術(shù)》,從此迷上了數(shù)學(xué)。
以后他更收羅了不少算術(shù)書(shū)籍,便是徐光啟翻譯歐幾里得所著的《幾何原本》,一樣有收羅到。
中西數(shù)學(xué)各自的特點(diǎn)所長(zhǎng),讓劉冬陽(yáng)大開(kāi)眼界。
西學(xué)那里講究邏輯嚴(yán)密,推理清晰,層層推進(jìn),最后得到結(jié)果。中學(xué)則偏重解法,講究計(jì)算技巧,不管你過(guò)程是什么,結(jié)果得到便是,有點(diǎn)象后世的素質(zhì)教育,西學(xué)則有點(diǎn)象應(yīng)試教育。
不過(guò)各自的魅力,雙方迥異不同的數(shù)學(xué)思路,還是讓劉冬陽(yáng)迷失在數(shù)學(xué)的海洋之中。他研究《九章算術(shù)》同時(shí),又吸取《幾何原本》的新思路,使他數(shù)學(xué)造詣日趨高深。
只是好景不長(zhǎng),劉冬陽(yáng)家道中落了,只得轉(zhuǎn)行經(jīng)商,然后掙點(diǎn)錢(qián)勉強(qiáng)糊口養(yǎng)活家人,畢竟數(shù)學(xué)好,不代表做生意就強(qiáng)。
宣府鎮(zhèn)招吏員時(shí),劉冬陽(yáng)一家正在京師從商,家人只隨便商量一下,便毅然全家過(guò)來(lái)應(yīng)聘。
在《幾何原本》中,徐光啟定“形學(xué)”名為幾何,內(nèi)中還有一個(gè)個(gè)譯名,如“平行線”、“三角形”、“對(duì)角”、“直角”、“銳角”、“鈍角”、“相似”等等中文的名詞術(shù)語(yǔ),都在后世耳熟能詳。
所以一看這題目,劉冬陽(yáng)心中就浮起念頭:“幾何題……”
與黃博文一樣,他也跳了題,其實(shí)不單單劉冬陽(yáng)、黃博文二人,便是李坦然、趙中舉等人一樣不斷跳題。
他們想看看后面的題目,有沒(méi)有自己能做的,畢竟與昨日考試不一樣,今日算術(shù)題,還是有跡可尋。
看到幾何題目,各人紛紛拿出自己的矩與圓規(guī),進(jìn)考房時(shí),考官還發(fā)下了鉛筆。那矩又稱曲尺,木匠多在用之,不過(guò)做算術(shù)題,矩物自然也需用到,還有圓規(guī),早在夏朝便有出現(xiàn)。
黃博文仔細(xì)看著這道題:“假令圓城一所,不知周徑,四面開(kāi)門(mén),門(mén)外縱橫各有十字大道。其西北十字道頭定為干地,其東北十字道頭定為艮地,其東南十字道頭定為巽地,其西南十字道頭定為坤地?!騿?wèn):甲乙二人俱在干地,乙東行三百二十步而立。甲南行六百步望見(jiàn)乙,問(wèn)徑幾里?”
“答題需寫(xiě)解法、演草?!?br/>
黃博文深深呼了口氣:“吾以割圓術(shù)應(yīng)之!”
他用矩物在草稿上畫(huà)了個(gè)三角形,三個(gè)頂點(diǎn)分別定為天、地、干三點(diǎn),然后用圓規(guī)畫(huà)了個(gè)內(nèi)切圓代表圓城,他推算著:“有言數(shù)之法皆出于圓方,圓出于方,方出于矩,矩出于九九八十一。故折矩,以為句廣三,股修四,徑隅五……”
他勾三股四的做圖,定內(nèi)切圓圓心為心,以過(guò)心的垂直線從上至下分別與三角形、內(nèi)切圓交于日、南、北三點(diǎn)。以過(guò)心的水平線從左至右分別和三角形、內(nèi)切圓交于川、東、西三點(diǎn),等等,分別算出勾與股,然后求其弦。
劉冬陽(yáng)也是深深吸口氣,開(kāi)始畫(huà)就草圖:“余設(shè)直角三角形,分設(shè)甲、乙、丙三點(diǎn)……”
黃博文在算盤(pán)上嘩嘩的打著:“勾股求其弦,以勾乘股,倍之為實(shí)以為果……”
看著算盤(pán)上的結(jié)果,他滿意的提筆寫(xiě)下,這時(shí)劉冬陽(yáng)也用歐氏幾何公式算出勾與股,然后用勾股定理得到結(jié)果,他寫(xiě)道:“答曰:城徑二百四十步?!?br/>
雖然此時(shí)幾何題已經(jīng)考到《周髀算經(jīng)》上的內(nèi)容,不過(guò)第一題較為簡(jiǎn)單,便是趙中舉磨磨蹭蹭,畫(huà)了半天圖,最后也做出來(lái)了。
下面幾道幾何題相對(duì)簡(jiǎn)單,便如這道:“今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,問(wèn)折者高幾何?”
黃博文與劉冬陽(yáng)分別用中西法,也同時(shí)算了出來(lái)。
不過(guò)下面的題就難起來(lái)了,卻是接上面那個(gè)圓城,卻說(shuō):“或問(wèn)出西門(mén)南行四百八十步有樹(shù),出北門(mén)東行二百步見(jiàn)之,問(wèn)徑幾里?”
黃博文用力揉了一會(huì)臉,又動(dòng)用天元術(shù):“吾立天元一為半徑,置南行步在地……”
他推算著:“以二行步相乘為實(shí),二行步相并為從,一步常法,得半徑?!?br/>
劉冬陽(yáng)也是畫(huà)圖:“余設(shè)半徑為未知數(shù)……”
趙中舉又回頭做了,李坦然終于算出那雞的問(wèn)題,奮起直追。
“今有積以和乘之,減積,余以平乘之加和,得一十七萬(wàn)一百六十二步。只云和為益實(shí)。四為益方,三為從上廉,二為益下廉,一為正隅,三平方開(kāi)之,如平四分之一。問(wèn),長(zhǎng),平各幾何?”
黃博文答:“平一十二步,長(zhǎng)三十步?!?br/>
“今有黃方乘直積得二十四步,只云股弦和九步,問(wèn)勾幾何?”
黃博文答:“三步?!?br/>
“今有股冪減弦較較與股乘勾等。只云勾冪加弦較和與勾乘弦同。問(wèn)股幾何?”
黃博文立天元一為股,地元一為勾弦和,最后答:“四步?!?br/>
他感覺(jué)頭腦一陣陣眩暈,太陽(yáng)穴那邊,更是陣陣跳著刺痛。劉冬陽(yáng)也是放下毛筆,稍稍閉目養(yǎng)神,不過(guò)黃博文甩了甩頭,還是看下一道題:“今有股弦較除弦和與直積等。只云勾股較除弦較和與勾同。問(wèn)弦?guī)缀危俊?br/>
黃博文極力坐穩(wěn),緩緩呼了口氣,考試考到現(xiàn)在,能答完這么多題,他深深感到自豪,不過(guò)還有永寧侯爺壓軸的題目擺在后面,自己一定要做到。
他拿起矩物與鉛筆,在草稿上畫(huà)圖:“吾立天元一為勾,地元一為股,人元一為弦,物元一為開(kāi)數(shù)!”
終于,他答完這道題,也終于看到永寧侯王斗,設(shè)下的那道壓軸大題。
“靖邊軍有將顯才擅使銃,有將瑄擅使炮,顯才日射鴽鵝堆積之,疊越大,積越高,瑄笑曰:吾一炮擊之,爾鴽堆盡跨也。”
“當(dāng)知鴽堆為一尖錐,當(dāng)知諸尖錐有積疊之理,元數(shù)起于絲發(fā)而遞增之,而疊之則成平尖錐。一定之元數(shù)疊之則成平方,上少下多之元數(shù)疊之則成平尖錐,平方數(shù)起于絲發(fā)而漸增之而疊之,則成立尖錐?!?br/>
“一定之平方疊之則成立方,上少下多之平方疊之則成立尖錐。立方數(shù)起于絲發(fā)而漸增之變?yōu)槊妫B之則成三乘尖錐。當(dāng)知三乘以上尖錐之底皆方,唯上四面不作平體而成凹形,乘愈多則凹愈甚?!?br/>
“當(dāng)知三乘方數(shù)起于絲發(fā)而漸增之變?yōu)槊妫B之則成四乘尖錐,從此遞推至無(wú)窮,線,面,體皆有循環(huán)之理。”
“請(qǐng)問(wèn)先生明算者,此尖錐算法何如?尖錐積何多?瑄炮擊之,此圓內(nèi)積何多?”
黃博文目瞪口呆看著,他腦中一片嗡嗡作響,下意識(shí)就想:“吾立割圓術(shù),垛積……”
隨后又怔住了,割圓術(shù)雖可用來(lái)無(wú)限接近圓面積,稱割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓合體,而無(wú)所失矣,然不足解決眼前的問(wèn)題。
此題有無(wú)窮小分割,又有無(wú)限大求和,然又定了設(shè)定,“當(dāng)知諸乘方皆有尖錐”、“當(dāng)知諸尖錐有積疊之理”,然后極限思想中,尖錐似乎又有曲線,又有運(yùn)動(dòng)。
還要求趙瑄炮擊運(yùn)動(dòng)面積,這之間,似乎又是相互活動(dòng)的。
因?yàn)榧忮F不斷變大變小,炮彈軌跡過(guò)去,面積也是不一樣的。
這,這如何求積?
各樣的畫(huà)面在腦中轉(zhuǎn)動(dòng),黃博文呆呆坐著,讓他腦中嗡嗡聲更為響動(dòng)。
“兒啊,考功名才是正途!”
母親雙目中濕潤(rùn)的淚水。
“文兒,你這樣下去,可如何是好?”
素來(lái)嚴(yán)厲的父親,已經(jīng)不說(shuō)他什么,只是搖搖頭,眼中閃過(guò)失望的神情,然后轉(zhuǎn)身就走開(kāi)了。
“黃博文,幾十年你還是童生???”
同窗輕蔑嘲笑的眼神是如此刺骨,羞辱,打擊,歷歷往事,從眼前飛速閃過(guò)。
“不,我要做出這條題,一舉成名天下知!”
黃博文掙扎著,他伸手要拿來(lái)盤(pán)算,然眼前一陣陣金星亂冒,讓他坐立不穩(wěn)。他極力扶著桌面,身子仍不斷搖搖晃晃,猛然,他一口鮮血噴出,眼前天旋地轉(zhuǎn),再也支持不住,就那樣摔倒地上。
考房?jī)?nèi)一片驚叫,趙中舉大叫:“不得了,有人考試考得吐血了……”
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