中国“微积分”由李善兰奠基
中国古代数学取得过不少杰出成果。
到了近代,西方数学由于对数、解析几何学和微积分的产生,中国数学已显得落后许多。
但是仍然有一些数学取得了某些成果。这些成果虽然比西方先进的数学水平低得多,时间也晚得多,但这些成果却大都是他们自己独立地取得的。在这些数学家中,较著名的有:项名达(1789—1850年)、戴煦(1805—1860年)、李善兰(1810—1882)等人,称为中国近代第一代著名数学家。
这一时期最著名的数学家是李善兰。李善兰,男,字壬叔,号秋纫,浙江海宁(今浙江省嘉兴市海宁市)人,清代的翻译家和数学家。
他从小喜爱数学。
1852年到上海结识了一批传教士,参加西方数学、天文学等科学著作的翻译工作,8年间译书80多卷。与伟烈亚力合作合译了《欧几里得原本》后9卷,定名《续几何原本》,以后续有译作,使明末清初传入中国前6卷的古希腊数学名著《几何原本》有了较为完整的中文译文;此外,还翻译了《代数学》、《代微积拾级》等书,使西方近代的符号代数学以及解析几何和徽积分第一次传入中国。
其本人也写有许多数学专著,汇编为《则古昔斋算学》24卷。
1860年以后在徐有壬、曾国藩手下充任幕僚。
1868年到北京任同文馆天文学算馆总教习,直至病故。
李善兰的《则古昔斋算学》,里面包括有他的数学著作13种。其中《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数深源》3种,是关于幂级数展开式方面的研究。
李善兰创造了一种“尖锥术”,即用尖锥的面积来表示 xn”,用求诸尖锥之和的方法来解决各种数学问题。虽然他在创造“尖锥术”的时候还没有接触微积分,但已经实际上得出了有关定积分公式。李善兰还曾把“尖锥术”用于对数函数的幂级数展开。
李善兰上述的工作说明,即使没有西方传入的微积分,中国数学也将会通过自己特殊的途径,运用独特的思想方式达到微积分,从而完成由初等数学到高等数学的转变。实际上在西方,牛顿和莱布尼兹也是通过各自不同的途径,几乎同时达到微积分的思想的。
李善兰在数论方面还证明了著名的费尔玛定理。这一结果发表在《考数根法》(数根即指素数,考数根法即判定素数的方法)之中,这是他在北京同文馆时期做出的工作。
李善兰创造了不少的数学名词和术语,例如“代数”、“微分”、“积分”等等都一直被沿用到今天,而且也传到日本被沿用到现在。
清朝末年,有人翻译西方代数书时,把代数学一词“algebra”音译为“阿尔热巴拉算法”。1859年,李善兰在翻译西方数学著作时,第一次把此词译为“代数学”,后来便一直被沿用下来。
他还直接引用了西方的不少数学符号,例如=、÷、()、>、<等;
但是译文中仍未采用世界通用的阿拉伯数码而是用了一、二、三、四……(),并用传统的天干(甲、乙、丙……)地支(子、丑、寅……)外加“天””地”“人”“物”4个字来表示26个英文字母,用“微”的偏旁“彳”来表示微分,用“禾”字表示积分,不少译文和今天通用的数学符号相差较远。