十一世纪我国北宋贾宪的“开方作法本原”图和增乘开方法,是世界上最早出现的二项式系数表和高次方程的数值解法,比西方所获得的同样成就都早了数百年。这两项都是在世界数学史上的著名成就。

一般认为,增乘开方法由《九章算术》“少广”章中的开方、开立方术演变而来,至于如何演变,则未见详论。“开方作法本源”图(即贾宪三角)及随后出现的元代朱世杰《四元玉鉴》(1303)中的“古法七乘方图”仅可用于二项式xn=c的开方。该种图表与增乘开方法(包括正负开方术)的关系如何,以往尚无明确的解释。为理清贾宪三角与增乘开方法的脉络,弄清二项式系数与增乘开方法的关系,本文从《九章算术》“少广”章着手,并对贾宪的“开方作法本源”图、“增乘法求廉草”,和朱世杰的“梯法七乘方图”,“古法七乘方图”进行研究比较,指出以下方面:

一、从系数方面来观察“少广”章中的开方、开立方术文,可知至少在一千八百年以前,在开方时已实际应用了二至三次幂的二项式系数,古代开方求次商以后的术文,就是二、三次方程求正根的增乘开方法。增乘开方法(包括正负开方术)就是在这基础上,扩充应用到求解四次以上的高次方程的。

二. “开方作法本源”图与“古法七乘方图”有许多相同之处(如数字的排列、中藏皆廉、左积右隅等),但“古法七乘方图”中的二项式系数是横排的、中藏的廉列在表下,又是不同的。总的来说“古法七乘方图”很明显地表示:从0次到n次幂的贾宪三角,分开来看是高次方程用增乘开方法经过减根后得出新的方程后,方程系数的前后变化规律;合起来看是前后两式的系数转换的关系表。即原式为a0xn+a1xn-1+…+an-1x+an=0,令x1=x-g转换为方程b0xn+b1xn-1+…+bn-1x+bn=0,则系数的转换关系是

10.6

贾宪则在“增乘方求廉草”中用文字描述了这一关系。这是宋、元数学家在数学史上的另一卓越贡献。

本文把“少广”中的术文,结合现代符号,加以逐句对注,并作出增乘开方法的模式,与贾、朱两家的图、草进行详细的对比,来说明问题。