52歌赋>历史百科>四库百科>椭圆拾遗

椭圆拾遗

三卷。清李善兰(详见《方圆阐幽》)撰。这是一部研究椭圆及其相关问题的专著,是李善兰在吸收西方数学知识基础上,独立获得的关于椭圆性质、作图等方面一系列成果的反映。全书三卷共四十四款,卷一共二十款,李善兰独立提出并证明了二十个命题。命题一、二是椭圆基本定理:椭圆与辅圆对应弦之比,等于椭圆长短轴之比。对此李善兰给出了独特的证明,他利用投影的概念,讨论了椭圆与大、小辅圆的关系:“盖平圆侧视之即成椭圆,平圆诸正弦恒为弦,侧视所成椭圆诸正弦恒为勾,成无数等势勾股形,故比例恒同也。”“盖椭圆从长径端侧视之,长径必稍短,渐侧渐短与短径等,即成平圆矣,椭圆诸正弦恒为弦,侧视所成平圆诸正弦恒为勾,成无数等势勾股形,故比例恒同也。”命题三是:“凡椭圆斜交斜径之正弦与斜径上平圆之正弦比恒如半属径与半斜径比。”李善兰运用了平行投影的方法证明了这一命题:“试置椭圆柱自短径端斜截之,令成平圆面,复自长径端斜截之,仍为椭圆面,令二面之交线过柱心,则交线即斜径,二面正弦与圆柱周诸直线成无数等势三角形,故比例恒同也。”这是李善兰独立提出的一条新的定理,椭圆基本定理仅是它特例,其证明方法颇为独特,前所未闻。以后的几个命题均是由此推出的新结果。命题四证明椭圆与辅圆的面积关系为:椭圆面积∶大辅圆面积=椭圆短半轴∶椭圆长半轴=椭圆外切长方形面积∶辅圆外切正方形面积;椭圆面积∶小辅圆面积=椭圆长半轴∶椭圆短半轴=椭圆外切长方形面积∶辅圆外切正方形面积。命题五对此作了推广:“椭圆与斜径上平圆比,如属径股与斜径比。”命题6证明:“凡椭圆与长径上平圆二圆内所有三角形及诸边形若同用一底,在长径内切圆周诸角具在一个垂线内,则其面积之比恒如短径与长径比”。命题七为命题六的推广:“凡椭圆及斜径上平圆二圆内所有三角及诸边形若同用一底,在斜径内切圆周诸角作线,一与属径平行,一正交斜径,俱遇于斜径内一点,则其面积之比恒如属径股与斜径比。”命题八证明了“椭圆正交长径之正弦与长径上平圆正弦比,如短径上平圆余弦与椭圆余弦比。”命题九对此作了推广。值得注意的是命题十二,它讨论了椭圆规的原理,这在国内尚属首次:“任自椭圆周一点作线至长径上,令等于小半径,则引长之至短径,必等于大半径。”李善兰明确指出:“用十字槽作椭圆周即此款之理也。”命题十三以后各题是与椭圆有关的比例及计算问题,这对于解决轨道计算和某些作图问题有一定价值。如命题十三:“大小二径较比如大小二矢比”,命题十四:“径较与矢比恒如倍两心差与长径比”。《椭圆拾遗》卷二共九款,讨论了九个求焦点位置的问题。这些均为已知椭圆的一个焦点及其它一些条件,用作图法求另一个焦点。解此类题均需综合应用椭圆及其切线的性质及作图知识,具有较高的技巧性。如命题二十三:“有一心,有椭圆二点,其一点并知切线,求余一心”;命题二十五:“有一心,有最卑点,有椭圆一切线不知切点,求余一心。”命题二十七:“有一心,有椭圆三切线,俱不知切点,求余一心。”对这些题李善兰不仅给出了具体作法,并证明了作法正确性。这类命题由李善兰独立提出并加以研究,他的工作在国内是首创性的。《椭圆拾遗》卷三主要讨论与椭圆轨道计算有关的一些问题,李善兰用微积分和无穷级数加以解决。卷三共十五款,如命题三十三:“距心线之级数为借积度求平引面积之微分”;命题三十四:“有距心线级数,求平引面积”;命题三十八:“有最卑后实引度求距心线之级数。”在解这些问题时,李善兰不仅纯熟地运用微积分知识,并且探讨了级数展开式的系数变化规律,他用一个垛积图说明“诸系数递增之理”,相当于给出了幂级数展开式。李善兰在未曾得知西方同类成果的情况下,结合几何、三角、微积分和无穷级数等知识独立研究了有关椭圆运动级数展开方面的课题,并获得了独创性的成果,对中算发展产生一定的影响。《椭圆拾遗》收入了1867年出版的《则古昔斋算学》中。其版本有:1867年金陵刊本六册,现藏北京图书馆与苏州图书馆;1868年刊本;1882年江宁藩署刊本;同文馆聚珍本;积山书局石印本与大同书局石印本。

猜你喜欢

  • 意见

    一卷。明陈于陛(生卒年不详)撰。陈于陛字元忠,南充(四川省南充市北)人。隆庆二年(1568)进士。万历初以翰林院编修参预编纂世宗、穆宗两朝实录,累迁礼部尚书,领詹事府事。于陛少从父习国家故实。为史官,

  • 心响往斋用陶韵诗

    二卷。《壬癸诗录》一卷。《于南诗录》二卷。清孔继(?-1858)撰。孔继字宥函,山东曲阜人。生年不详。道光十六年(1836)进士,官刑部主事,改南河通判。归养后时逢太平军进攻,江浦大营失陷而阵亡。其人

  • 殷墟书契菁华

    不分卷。清罗振玉编著。罗振玉,详见《殷墟书契》条。罗氏在该书自序中说,他搜集殷墟遗文,得甲骨逾万,把其中重要的拓本编成《殷墟书契》一书,而他所藏的最大的骨片,尚未拓墨,为了使其不致淹没不传,于是排照精

  • 胥台集

    二十卷。明袁袠(1502-1547)撰。袁袠生平详见《世纬》。是集又称《袁永之集》,凡二十卷。其中,诗文各十卷。初为其嗣子袁尊尼于嘉靖二十六年(1547)所刊。万历十二年(1584)衡王府重刊本,改题

  • 春秋穀梁传时月日书法释例

    四卷。清许桂林(1778-1821)撰。许桂林字同叔,号月南,海州(今江苏海州)人,嘉庆丙子(1816)举人。著有《许氏说音》等。他笃信《穀梁传》,认为《公羊》、《穀梁》二传都说《春秋》书法以时、月、

  • 屏风帖

    一卷。宋王允初刻。王允初,生平及里贯不详。据《唐会要》载,唐太宗李世民曾于“正观”(可能是“贞观”之误题)十四年(641)书有“真草书屏风”,尽述前代得失与治乱之迹,以示群臣,且笔力遒劲,为一时之绝。

  • 水经注碑目

    一卷。明杨慎撰。杨慎(1488-1559),字用修,号升庵,四川新都人。文学家。明正德间试进士第一,授翰林修撰。世宗时,谪戍云南永昌。曾与何景明等为友,其诗虽不专主盛唐,仍有拟古倾向。贬谪以后,感愤颇

  • 二子乘舟

    二子乘舟,泛泛其景。愿言思子,中心养养!二子乘舟,泛泛其逝。愿言思子,不瑕有害?

  • 季沧苇藏书目

    一卷。清季振宜撰。季振宜,生于1630年,卒年不详,字诜兮,号沧苇,江苏泰兴人。自幼敏学,顺治四年(1647)进士,授兰溪令,历刑户两曹,擢御史。家道殷富,致力藏书,得毛氏“汲古阁”、钱氏“述古堂”者

  • 介休县志

    ①十四卷。清王谋文纂修。王谋文字逵溪,浙江绍兴县人,出身贡生,乾隆三十三年(1768)任介休县知县。按介志修于明万历二十八年(1600)知县史莲勺,清康熙三十五年(1696)知县王植重修,前者约而简,