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開元占經魯歷積年之算不合,因用演積術,推其上元庚子至開元二年歲積,知占經少三千六十年。又以占經顓頊歷歲積考之史記秦始皇本紀,知其術雖起立春,而以小雪距朔之日為斷。蓋秦以十月為歲首,閏在歲終,故小雪必在十月,昔人未及言也。李尚之用何承天調日法考古曆日法朔餘強弱不合者十六家,以為未能推算入微。爰別立術,以日法朔餘展轉相減,以得強弱之數。但使日法在百萬以上皆可求,惟朔餘過於強率者不可算耳。授時術以平定立三差求太陽盈縮,梅氏詳說未明其故。讀明志乃知即三色方程之法。謂凡兩數升降有差,彼此遞減,必得一齊同之數。引而伸之,即諸乘差,則八綫、對數、小輪、橢員諸術,皆可共貫。讀占經所載瞿曇悉達九執術,知回回、太西曆法皆源於此。其所謂高月者即月孛,月藏者即月引數,日藏者即日引數,特稱名不同,亦猶回曆稱歲實為宮日數,朔策為月分日數也。
其論婺源江氏冬至權度,推劉宋大明五年十一月乙酉冬至前以壬戌丁未二日景求太陽實經度,而後求兩心差,乃專用壬戌。今用丁未求得兩心差,適與江氏古大今小之說相反。蓋偏取一端,其根誤在高沖行太疾也。西法用實朔距緯求食甚兩心實相距,術繁而得數未確。改以前後兩設時求食甚實引徑得兩心實相距,不必更資實朔,較本法為簡而密矣。
西人割圜,止知內容各等邊之半為正弦,而不知外切各等邊之半為正切。乃依六宗、三要、二簡諸術,別立求外切各等邊之正切法,以補其缺。杜德美求員周術,用員內容六邊形起算,巧而降位稍遲,謂內容十等邊之一邊,即理分中末綫之大分,距周較近。且十邊形之邊與周同數,不過遞進一位,而大分與全分相減即得小分,則連比例各率,可以較數取之。入算尤簡易,可用弧度入算,不用弧背真數。然猶慮其難記,仍不能無藉於表,因又合兩法用之,則術愈簡,而弧線、直線相求之理始盡。錢塘項氏割圜捷術,止有弦矢求餘綫術,以為可通之割、切二綫,因補其術。西人求對數,以正數屢次開方,對數屢次折半,立術繁重。李氏探原以尖錐發其覆,捷矣,而布算術猶繁。且所得者皆前後兩數之較,可以造表而不可徑求。戴氏簡法及西人數學啟蒙,又有新術,而未窮其理。乃變通以求二至九之八對數,因任意設數,立六術以禦之,得數皆合。復立還原四術,並推衍為和較相求八術,為自來言對數者所未有也。又謂對數之用,莫便於八綫,而西人未言其立表之根,因冥思力索,仍用諸乘方差,迎刃而解,尤晚歲造微之詣也。其它凡近時新譯西術,如代數、微分、諸重學,皆有所糾正,類此。
所著曰算賸初、續編凡二卷。曰九數存古,依九章分為九卷,而以堆垛、大衍、四元、旁要、重差、夕桀、割圜、弧矢諸術附焉,皆采古書而分門隷之。曰九數外錄,則隱括四術為對數、割圜、八綫、平三角、弧三角各等面體、員錐三曲綫、靜重學、動重學、流質重學、天重學,凡記十篇。曰六歷通考,則據占經所紀黃帝、顓頊、夏、殷、周、魯積年而加以考證。曰九執歷解,曰回回曆解,皆就原法疏通證明之。曰推步簡法,曰新曆推步簡法,曰五星簡法,則就原術改度為百分,省迂迴而歸簡易,蓋於學實事求是,無門戶異同之見,故析理甚精,而談算為最雲。其友人韓應陛,亦以表章算書顯。
應陛,字對虞,婁縣人。道光二十四年舉人,官內閣中書舍人。少好讀周、秦諸子,為文古質簡奧,非時俗所尚。既而從同裡姚椿遊,得望溪、惜抱相傳古文義法。西人所創點、綫、面、體之學,為幾何原本,凡十五卷,明萬曆間利譯止前六卷。鹹豐初,英人偉烈亞力續譯後九卷,海寧李壬叔寫而傳之。應陛反覆審訂,授之剞劂,亞力以為泰西舊本弗及也。外若新譯重、氣、聲、光諸學,應陛推極其致,往往為西人所未及雲。
左潛,字壬叔,大學士宗棠從子。補縣學生。於詩、古文辭無不深造,尤明算理。長沙丁取忠引為忘年交。早卒,士林惜之。所學自大衍、天元及借根方、比例諸新法,無不貫通。且能自出己意,變其式,勘其誤,作為圖解,往往突過先民。嘗增訂徐有壬割圜綴術,既成,忽悟通分捷法析分母、分子為極小數,根同者去之,凡多項通分,頃刻立就。因演數草,為通分捷法一帙。
所譔綴術補草四卷,自序曰:「自泰西杜德美創立割圜九術,以屢乘屢除通方圜之率,我朝明氏、董氏各為之說,而杜書之義,推闡靡遺。顧八綫互求,尚無通術,未足以盡一圜之變,非明氏、董氏之智力,不能因法立以盡其變也。其能窮杜氏之義也,資於借根方;其不能廣杜氏之法也,亦限於借根方。蓋借根方即天元一之變術,究不如元術之巧變莫測也。是書祖杜宗明,又旁參以董氏之法,八綫相求,各立一式,因式立法,因法入算。鄉之不可立算者,今皆能馭之以法,即有不能立法布算者,而其式存,則能濟法之窮;而度圜諸綫,一以貫之矣。推其立式之由,所謂比例術,即明氏定半徑為一率,所有為二率或三率之法也。所謂還原術,即明氏弧背求正矢,又以正矢求弧背之法也。所謂借徑術,即明氏借十分全弧通弦率數求百分全弧通弦率數,求千分全弧通弦率數諸法也。所謂商除法,又即還原術之變法。是故綴術胎於明氏,而又足以盡明氏之變。明氏之未立式者,以借根方取兩等數,其分母、分子雜糅繁重,既不可通,其多號、少號,展轉互變,又不可約。試取明氏書馭之以綴術,其遞降各率,頃刻可求。則是書也,其真能因法立法,別樹幟於明、董之後者歟?書為徐君青先生所作,吳君子登成之,顧詳於式而略於草。敬考其立法之原,不可遽得,學者難焉,潛因於暇日為補草四卷,因綴數語於簡端雲。」
又譔綴術釋明二卷,湘鄉曾紀鴻為之序,略曰:「易系雲:‘極其數遂定天下之象。’則綜天下難定之象以歸有定,莫數若矣。在昔聖神,製器尚象,利物前民,於數理必有究極精微,範圍後世者,代久年湮,漸至失傳。近三百年,泰西猶能推闡古法,而中國才智之士,或反率其成轍。孔子曰:‘天子失官,學在四夷。’正今日數學之謂也。中國舊有弧矢算術,而未標角度八綫鈐表,則雖有用其理以入算者,而無表可檢。則每求一數,必百倍其功,而所得數仍非密率。明代譯出泰西八綫表及八綫對數表,覈其立法得數之原,甚屬繁難,而成表之後,一勞永逸。大至無外,細及極微,莫不以此表測之,則其用之廣大可想。然得表之後,雖無事於再求,而任舉一數,無從較其訛誤。若仍用舊術,則非★月經旬,不能得一數,此明靜菴、董方立推演杜德美弧矢捷術之所以可貴也。向來求八綫者,例用六宗、三耍、二簡各法,若任言一弧,必不能考其弦矢諸數。至杜氏創立屢乘屢除之法,則但有弧徑,而八綫均可求。董方立解杜術,先取其綫之極微者,令與與弧線合,而後用連比例以推至極大。又考諸率數與尖錐理相合,故用尖錐以釋弧矢,而弧矢之數理以顯。明靜菴解杜術,先取四分弧與十分弧之通弦直線之極大者,用連比例以推至千分、萬分弧通弦之極微者,考其乘除之率數,與杜術乘除之原理合,故用綴術以釋弧矢,而弧矢之數理亦出。董、明二氏,均為弧矢不祧之宗,無庸軒輊。邇百年中繼起者,如戴、徐、李三氏所著書,雖自出心裁,要皆奉董、明為師資也。吾友左君壬叟,於數學尤孜孜不倦,遇有疑難,必窮力追索,務洞澈其奧窔。嘗謂方員之理,乃天地自然之數,吾之宗中宗西,不必分畛域,直以為自得新法也可。曾釋君青徐氏綴術,又釋戴鄂士求表捷術,茲又釋明靜菴弧矢捷術,而一貫以天元寄分之式,於員率一道三致意焉,可謂勤矣。孰意天厄良才,壬叟竟於甲戌秋不永年而逝,凡在同人,無不嘆惜!況餘與之為兩世神交,安能無愴切耶!」