重差


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重差【重差】重差:汉 代天文学家测量太阳高、远的方法 。魏 晋 时 刘徽 着文讲述这一方法,也以“重差”作篇名,附于所注《九章算术》后 。唐代刘徽着述的《重差》改名为《海岛算经》
基本介绍中文名:重差
拼音:zhòng chà
注音:ㄓㄨㄙˋ ㄔㄚˋ
释义:《周礼·地官·保氏》
出处:《重差》又名《海岛算经》
作者:刘徽
简介注释【拼音】zhòng chà【注音】ㄓㄨㄙˋ ㄔㄚˋ【条目】重差【引证解释】汉 代天文学家测量太阳高、远的方法 。魏 晋 时 刘徽 着文讲述这一方法,也以“重差”作篇名,附于所注《九章算术》后 。唐代刘徽着述的《重差》改名为《海岛算经》 。《周礼·地官·保氏》“六曰九数” 郑玄 注引 汉 郑司农 曰:“今有重差,夕桀、句股也 。” 孙诒让 正义:“ 孔广森 云:‘重差者,重两句股,取其影差,异乘同除,此知比例,若 刘徽 《海岛经》是也 。’…… 张文虎 云:‘重差者,重叠测望而知其差也 。’” 章炳麟 《国故论衡·原名》:“日中视日,财比三寸盂,旦莫乃如径尺铜槃,校以句股重差,近得其真也 。”来源重差理论起源于《周髀算经》的《日高图》“以表高乘两表相去为黄甲之实 。以影差为黄乙之广而一,所得则变为黄乙之袤,上与日齐 。”刘徽在《九章算术·序》中,进一步发展了重差术:“凡望极高、测绝深,而兼知其远者必用重差、句股,则必以重差为率,故曰重差也 。立两表于洛阳之城,令高八尺 。南北各尽平地,同日度其正中之时,以景差为法,表高乘表间为实,实如法而一 。所得加表高,即日去地也 。以南表之景乘表间为实,实如法而一,即为从南表至南戴日下也 。以南戴日下及日去地为句、股,为之求弦,即日去人也 。”日去地=(H*D)/d+H;
南戴日下= 南表景 *D/d;(戴:正下方即太阳正下方到偏南边表的距离;景:通“影”)
其中H为表高,D为表间,d为景差 。
内容《海岛算经》共九问 。都是用表尺重複从不同位置测望,取测量所得的差数,进行计算从而求得山高或谷深,这就是刘徽的重差理论 。《海岛算经》中,从题目文字可知所有计算都是用筹算进行的 。“为实”指作为一个分数的分子,“为法”指作为分数的分母 。所用的长度单位有里、丈、步、尺、寸;1里=180丈=1800尺;1丈=10尺:1步=6尺,1尺=10寸 。望海岛今有望海岛,立两表,齐高三丈,前后相去千步,令后表与前表三相直 。从前表却行一百二十三步,人目着地取望岛峰,与表末三合 。从后表却行一百二十七步,人目着地取望岛峰,亦与表末三合 。问岛高及去表各几何? 答曰:岛高四里五十五步;去表一百二里一百五十步 。术曰:以表高乘表间为实;相多为法,除之 。所得加表高,即得岛高 。求前表去岛远近者:以前表却行乘表间为实;相多为法 。除之,得岛去表里数 。
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《古今图书集成》窥望海岛之图
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望海岛二次测量示意图由于前表去岛的距离不能直接测量,刘徽用同样高度的表桿前后测量,表桿与地面垂直,人眼贴地,望表桿顶和岛上山顶对齐,这时测得人眼和前表桿的水平距离叫“前表却行”DG=123步;再将表桿往后移动,两彪桿间距称为“表间”=1000步,依法测出“后表却行”FH=127步 。表高 =CD, 前表却行=DG 后表却行=FH 相多=FH-DG 表间=DF 岛高=AB 前表去岛远近=BD依法得岛高AB=CDxDF/(FH-DG)+CD前表去岛远近BD=DGxDF/(FH-DG)望松生石上今有望松生山上,不知高下 。立两表齐,高二丈,前后相去五十步,令后表与前表三相直 。从前表却行七步四尺,薄地遥望松末,与表端三合 。又望松本,入表二尺八寸 。复从后表却行八步五尺,薄地遥望松末,亦与表端三合 。问松高及山去表各几何? 答曰:松高一十二丈二尺八寸;山去表一里二十八步、七分步之四 。术曰:以入表乘表间为实 。相多为法,除之 。加入表,即得松高 。求表去山远近者:置表间,以前表却行乘之为实 。相多为法,除之,得山去表 。