李善兰的《则古昔斋算学》系统总结清代数学成就,涵盖级数、方程等领域的重要突破。
研究领域 | 核心内容 |
---|---|
尖锥术 | 通过几何方法解决幂级数展开问题,为微积分本土化探索奠定基础。 |
垛积术 | 建立高阶等差级数求和公式,提出“李善兰数”,推动组合数学发展。 |
对数论 | 提出“对数求源术”,简化对数计算方法,改进《数理精蕴》中的对数表精度。 |
素数研究 | 提出“李氏素数判定法”,完善传统数论中对素数的理论分析。 |
方程论 | 系统研究高次方程解法,建立多项式根与系数关系模型。 |
1.尖锥术与级数展开
李善兰通过几何图形分割(尖锥体)推导出平方、立方及高次幂的级数展开式,例如将四次方表达为逐层叠加的几何体积。该方法与牛顿、莱布尼茨的微积分思想有异曲同工之处,但完全基于中国传统数学体系。
2.垛积术的递推体系
他在《垛积比类》中构建了三角垛、四角垛等复杂垛积公式,提出组合数递推关系式:
这一成果被现代数学界视为“李善兰恒等式”的理论源头。
3.对数计算技术改进
针对当时对数表精度不足的问题,李善兰设计迭代算法优化计算过程,使八位对数表误差控制在以内,显著提升天文历法计算的准确性。
4.方程论的实用化发展
通过研究三次至十次方程,他总结出多项式根的对称性规律,并应用于水利工程中的土方量计算,实现理论成果向实践转化。