数学九章卷四上

    宋　秦九韶　撰测望

    按测望之法见于晋刘徽海岛算经原名重差其书一卷九题法简数宻此卷本其法而扩充之于古人之意实多所发明然其中譌舛之处较他卷尤甚今悉为正之至术有未合者更设法以附其后焉

    望山高逺

    问名山去城不知高逺城外平地有木一株高二丈三尺假为前表乃立后表与木齐高相去一百六十四歩先退前表三丈九寸次退后表三丈一尺三寸斜望山峯各与其表之端参合人目高五尺里法三百六十歩歩法五尺欲知山高及逺各防何

    答曰髙二十里半零三歩五分歩之三　逺二十七里三百二十八歩五百七十五分歩之六十七

    按术数误后入目距山系三十五里二百三十九歩一尺三寸其故详后

    术曰以勾股求之重差入之置二退表相减余为高法通表间并法于上以目高减表高余乗上为寔寔如法而一得山高以法乗表高为逺法【按此条法误应以法乗表高与人目去地之较】以退后表乗髙寔为逺寔寔如法而一得山逺

    望山髙逺图【按旧图画山木在术前今山改移于此】

    草曰置后退表三丈一尺三

    寸减前退表三丈九寸余

    四寸为高法置表去木一百

    六十四歩以歩法五十寸

    通得八千二百寸为表间

    并法四寸得八千二百四

    寸于上以目髙五尺

    减表高二丈三尺余通之为一百八十寸乗上得一百四十七万六千七百二十寸为髙实实如髙法四寸而一得三十六万九千一百八十寸为积寸次以歩法五十寸约之得七千三百八十三寸五分歩之三次以里法三百六十歩约之得二十里一百八十三歩五分歩之三为山髙【按此所得系人目上之山高若加人目高则多一歩】次以法四寸乘表高二丈三尺得九百二十为逺法【按误同前】以退后表三丈一尺三寸乗髙实一百四十七万六千七百二十寸得四亿六千二百二十一万三千三百六十寸为逺实实如逺法九百二十寸而一得五十万二千四百五寸二十三分寸之一十九为积寸乃以歩法五十寸乗逺法九百二十得四万六千寸为法亦除逺实得一万四十八歩不尽五千三百六十与法求等得八十俱以约之得五百七十五分歩之六十七又以里法三百六十歩约得二十七里三百二十八歩五百七十五分歩之六十七为山去后表入立望处等图如后

    按术中求山髙法合其求逺以表髙乗高法为逺法则误葢本法应即以高法为逺法以退后表乗表问并法为寔即得后人目距山之逺今以退后表乗髙寔为寔而髙寔乃目高减表高乗表减并法之数则逺法亦当以目髙减表髙乗髙法今即以表髙乗之则法数大故得数小也

    乃以头位八千二百四寸乗中一百八十寸得一百四十七万六千七百二十寸为髙寔

    <子部,天文算法类,算书之属,数学九章,卷四上>

    乃以歩法五十寸乗中位逺法九百二十寸得下位四万六千寸为后图中位歩寸法

    乃以中除上得下位里数及零歩其不尽寸与法求得八十俱约之为歩分母子之数

    临台测水

    问临水城台立髙三丈其上架楼其下址侧脚濶二尺謢岸排沙下桥去址一丈二尺外椿露土髙五尺与址下平遇水涨时浸至址今水退不知多少人从楼上栏杆腰中驾一竿出外斜望水际得四尺一寸五分乃与竿端参合人目髙五尺欲知水退立深涸岸斜长自台址至水际各几何

    按算题固不厌其难然必简而不漏繁而不赘始为合作如此题本意谓竿端与台址上下悬直则侧脚阔二尺句已赘又不明言人目距台边逺近皆故为黯黮也

    术曰以勾股变法兼少广求之求涸岸斜长置出竿乘台髙为叚以去基乘叚为阔泛以岸髙乘叚为浅泛以目髙乘去基为约泛三泛可约者约之为定率不可约径为率以阔率自乘为阔幂以浅率自乘为浅幂并阔浅二幂共为竣幂复乘阔幂于上以台髙幂乘上为竣实次以阔率乘浅率为寄以台髙数乘阔率又乘约率得数内减寄余自乘为竣隅騐峻实峻隅两者可约求等约之为峻定实峻定隅开同休连枝平方得峻岸斜长【同休格先以隅开平方得数名同隅以同隅乘定实开之得数为寔以同隅为法除之得竣斜　按此条误草中乃即以定实开平方得数以同隅除之为竣斜也】求水退深基岸髙幂乘竣定实为深实以去岸幂并岸为幂乗竣定为深隅【其深实深□可约约之仍以同休格入之】开连枝平方得水退深

    临防测水图【按旧图画楼防不画正髙在术前今改正移于此】

    草曰以出竿四

    十一寸五分乘

    防髙三十尺得

    一百二十四尺

    五寸为段以去

    址一十二尺乘叚得一千四百九十四以为阔泛以防岸髙五尺乘段一百二十四尺五寸得六百二十二尺五寸为浅泛以目髙五尺乗去址一十二尺得六十尺为约泛以阔泛浅约泛三者求等等得一尺五寸皆以约其阔泛得九百九十六尺为阔率其浅泛得四百一十五尺为浅率其约泛得四十尺为约率以阔率九百九十六自乗得九十九万二千一十六尺为阔幂以浅率四百一十五自乗得一十七万二千二百二十五尺为浅幂倂阔浅二幂得一百一十六万四千二百四十一为竣幂以阔幂九十九万二千一十六尺乘竣幂得一万一千五百四十九亿四千五百六十九万九千八百五十六尺于上又以台髙三十尺自乘得九百尺为台髙幂乗上得一千三十九万四千五百一十一亿二千九百八十七万四百尺为竣实次以阔率九百九十六乘浅率四百一十五得四十一万三千三百四十为寄以台髙三十乘阔率九百九十六得二万九千八百八十文乘约率四十得一百一十九万五千二百内减寄余七十八万一千八百六十尺自乗得六千一百一十三亿五百五万九千六百尺为隅以隅与竣实求等得二千四百八十万四百俱以约之得四千一百九十一万二千六百七十六尺为竣定实得二万四千六百四十九为竣定隅开同休连枝平方得竣岸至水际斜长验同休格乃以定隅二万四千六百四十九万为实先以一为隅开平方得一百五十七为同休法次以竣定实四千一百九十一万二千六百七十六尺为实亦以一为隅开平方得六千四百七十四尺为同休实实如同休法一百五十七而一求等得一俱以一各约之其法与余只得此数乃直命之得四丈一尺一百五十七分尺之三十七为涸岸斜长至水际求退水深置岸髙五尺自乗得二十五为岸髙幂乗竣定实四千一百九十一万二千六百七十六尺得一十亿四千七百八十一万六千九百为深泛以去岸一十二尺自乗得一百四十四尺为去岸幂并岸髙幕二十五尺得一百六十九尺以乗竣定隅二万四千六百四十九得四百一十六万五千六百八十一为隅泛置二泛求等得一百六十九俱约二泛得六百二十万一百为定实得二万四千六百四十九为深定隅开连枝平方得水退立深验同休格乃以深定隅二万四千六百四十九为实先以一为隅开平方得一百五十七为同休法次以深实实六百二十万一百为实亦以一为隅开平方得二千四百九十为同休实实如法一百五十七而一得一十五尺不尽一百三十五与法求等得一俱以一各约法与只得此数乃直命之得一丈五尺一百五十七分尺之一百三十五为水退立深数也

    按此条术虽甚繁理数皆极精宻非兼通于勾股通分之法者不能立也但累乗累除错综变换皆未尝明言其不能无金鍼不度之疑今绘图以之并条拆其乘除各数于后

    如图甲乙为防正髙乙丙为桩去

    防址丙丁为岸髙乙戊为台址至

    水际即为峻斜己庚为人目髙甲

    庚为出竿戊癸为水面正深题有

    甲乙防髙乙丙桩去址丙丁去桩

    甲庚出竿己入庚

    目髙求乙辛竣斜自丁防与丙丁平行相等作丁辛线自乙防与丙丁并行作丁作乙辛线自丁防与戊甲平行作丁壬防得壬丁辛勾股形内有乙丁辛勾股形一与乙丙丁辛等有乙丁壬三角形一与甲乙戊形同式法当以己庚小股乗庚辛大勾以甲庚小勾除之得壬辛大股次以乙丁三小角形下斜邉乗甲乙戊形直邉以乙辛减壬辛余壬乙为乙丁壬形直邉为法除之得乙戊为甲乙戊形下斜邉即所求防址至水际之峻斜其法只用丨除两次甚属易简即遇数不尽者以通分御之�布右欢�次乗除可以乃必增至十余次多者始欲穷数之变就一题以为诸法之例非徒为繁难也试依术内逓次乗除之数逐条细论之

    出竿【甲庚】乗髙防【甲乙】为段去址【乙丙】乗段为阔率【原名阔泛约之为阔率今即为阔率】为去址乗防髙出竿长幂之数阔率自乗为阔幂即如去址幂乗防髙出竿长幂自乗之数又即如去址幂乗防髙幂又乗出竿幂之数

    岸髙【丙丁】乗段为浅率【原名浅泛约之为浅令即浅浅率】为岸髙乗防髙出竿长幂之数浅率自乗为浅幂即如岸髙幂乗台髙出竿长幂自乗之数又即如岸髙幂乗防髙幂又乗出竿幂之数

    并阔幂浅幂为浅幂为竣幂　【乙丁】幂乗台髙出竿长幂自乗之数又即如小斜幂乗防幂又乗出竿竿幂之数

    阔幂峻幂相乗为上数即如小斜幂乗去址幂又乗台髙幂自乗又乗出竿幂自乗之数

    阔率浅率相乗为寄数即土去址岸髙相乗又乗防髙幂又乗出竿幂之数

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