第430章 宋(名人)6(1/2)
第一幕:风雪叩门
场景一:真定府,李冶草庐,冬夜
【风雪拍打着简陋的木窗,油灯昏黄的光线下,李冶身着洗得发白的儒衫,正俯身案前,在麻纸上勾画着圆与直线的交错图形。案上堆叠着算筹、竹简,还有半块啃剩的麦饼。】
【木门“吱呀”一声被撞开,风雪裹挟着三个人闯进来。为首的大汉身材魁梧,满脸炭灰,肩上扛着一个布囊,进门就嚷嚷】
王夯(跺脚抖落雪花):先生!可算找到您了!这鬼天气,再走半里地,俺们哥仨就得冻成冰疙瘩!
【身后两人跟着进门,瘦高个的陈墨怀里抱着一捆竹简,差点绊倒;矮胖的赵算盘双手护着腰间的算筹袋,喘得直冒白气】
李冶(抬头,放下手中狼毫,眼中闪过暖意):王夯,陈墨,赵算盘,你们怎么来了?不是让你们在城中等候消息吗?
陈墨(把竹简小心翼翼放在案上,搓着手):先生,您都躲进这山里半个月了,俺们不放心。这是您要的《九章算术》抄本,俺跑了三家书铺才凑齐。
赵算盘(献宝似的打开算筹袋,里面的算筹码得整整齐齐):先生,俺把新打磨的象牙算筹带来了,比木筹好用,算起来不打滑!
李冶(拿起一根象牙算筹,指尖摩挲着光滑的表面,轻叹):你们啊,总是这般周到。只是眼下钻研“天元术”,需反复推演圆与勾股的关系,怕是要让你们跟着受不少苦。
王夯(拍着胸脯,声音洪亮):先生说的啥话!俺们哥仨是粗人,不懂啥叫“天元术”,但俺知道先生做的是大事!您让俺劈柴生火,俺绝不含糊;您让俺摆算筹,俺就算到天亮也不累!
【赵算盘突然“哎呀”一声,指着案上的图形】
赵算盘:先生,您画的这圆里,咋有这么多斜线?这是要算啥呀?
李冶(走到案前,拿起狼毫在图形旁写下一个“元”字):我要算的,是这“圆城”的直径。以往算圆,需知半径、周长,可若只知圆外勾股形的边长,如何求直径?这便是“天元术”要解的难题——设“天元一”为未知数,将已知条件化为等式,再求解方程。
陈墨(凑上前,盯着“元”字挠头):“天元一”?就是说,俺们不知道的数,就叫“天元一”?
李冶(点头,眼中发亮):正是!比如这圆城直径,我们不知其长,便设为“天元一”。再根据勾股定理,将圆外各边与“天元一”的关系写出,便能列出方程。就像给迷路的人画了一张地图,顺着方程走,就能找到答案。
赵算盘(眼睛瞪圆,连忙掏出算筹):先生,那俺现在就能摆!您说,第一步咋算?
【李冶看着三人急切的模样,笑着拿起一块麦饼递给王夯】:不急,先吃点东西。这“天元术”可不是一日能成的,往后的日子,还得靠咱们一起琢磨。
【风雪渐小,油灯的光映着四人的身影,案上的圆与“元”字,在夜色中仿佛有了生命。】
场景二:草庐后院,次日清晨
【积雪覆盖了庭院,王夯正挥舞着斧头劈柴,陈墨蹲在一旁整理竹简,赵算盘则在石桌上摆弄算筹,嘴里念念有词】
赵算盘(眉头紧锁,算筹摆了又拆):不对啊,先生说设“天元一”为直径,那勾股形的弦长该怎么和“天元一”连起来?俺咋算都差一步。
陈墨(放下竹简,凑过去看):是不是你把勾股定理记混了?勾三股四弦五,俺记得先生说过,直角三角形的两条直角边平方和,等于斜边的平方。
王夯(劈完一捆柴,擦着汗走过来):俺来试试!俺把这石桌当圆城,这根木棍当勾,那根当股,弦就是从勾尖到股尖的距离!先生说过,圆外的勾股形,顶点都在圆上,那勾股形的边长,肯定和圆的直径有关系!
【李冶从屋内走出,听到三人的讨论,欣慰地笑了】
李冶:王夯说得好!这圆城就像一颗珠子,勾股形就像装珠子的盒子,盒子的边长与珠子的大小,必然相互牵制。我们要做的,就是找到这种牵制的规律,用“天元一”把它们串起来。
【李冶拿起一根木棍,在积雪中画了一个圆,又在圆外画了一个直角三角形,三个顶点都落在圆上】
李冶:你们看,这勾股形的“勾”长六步,“股”长八步,“弦”长十步。若设圆城直径为“天元一”,根据“弦切定理”,从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是割线长与它的外段长的比例中项。我们可以据此列出等式:(勾-切线长)2+(股-切线长)2=弦2。
赵算盘(连忙掏出算筹,在石桌上摆出等式):先生,俺懂了!把“天元一”代入切线长的公式,就能把等式里的未知数都变成“天元一”,这样就能列方程了!
【陈墨拿着竹简,在一旁记录,笔尖在麻纸上飞快滑动】
陈墨:先生,俺把您说的步骤都记下来了,往后咱们每推演一次,就记一次,将来整理成册,别人一看就懂。
李冶(看着三人忙碌的身影,心中涌起一股热流):好!咱们就把这些推演过程都记下来,从简单的勾股容圆,到复杂的圆城图式,一步步来。总有一天,这“天元术”会像一盏灯,照亮后世算学的路。
【阳光穿透云层,洒在积雪上,反射出耀眼的光。石桌上的算筹、麻纸上的图形,在晨光中显得格外清晰。】
第二幕:困局与突破
场景三:草庐内,春末
【案上堆满了写满算式的麻纸,李冶眉头紧锁,盯着一张画满圆与勾股形的图纸,手指在“天元一”的符号上反复摩挲。王夯、陈墨、赵算盘围在一旁,大气不敢出。】
李冶(轻声自语):不对,还是不对。这“三斜求积”的问题,若只知三角形的三边,如何用“天元术”求其内切圆直径?设“天元一”为直径,可三边与直径的关系,始终差一个关键的等式。
赵算盘(小心翼翼地递上一杯热茶):先生,您都三天没合眼了,要不先歇歇?俺们再把之前的算式捋一遍,说不定能找到错处。
【李冶接过热茶,却没有喝,目光依旧停留在图纸上。陈墨突然想起什么,转身从竹简堆里翻出一卷书】
陈墨(激动地喊道):先生!您看这卷《周髀算经》!里面说“勾股各自乘,并而开方除之,得邪至日”,这和您说的勾股定理一样。那里面有没有关于圆和三角形的关系?
【李冶连忙接过《周髀算经》,快速翻阅。当看到“凡勾股之法,先知二数,然后推一”时,他猛地一拍桌子,茶水都溅了出来】
李冶(眼中闪过精光):我明白了!是我太执着于直接设“天元一”为直径,却忽略了先求三角形的面积!三角形的面积等于内切圆半径乘以半周长,而直径是半径的两倍,只要先设“天元一”为面积,求出面积后,再反推直径,问题就迎刃而解!
王夯(没听懂,却跟着激动):先生,您是说,咱们绕个弯子,先算别的数,再算直径?
李冶(笑着点头):正是!就像走路,前面有堵墙,咱们不能硬撞,得绕过去。算学也是如此,遇到难题时,换个角度设“天元一”,或许就能豁然开朗。
【赵算盘立刻掏出算筹,在案上摆出算式】:先生,那俺现在就试!设“天元一”为三角形面积,半周长是(勾+股+弦)÷2,内切圆半径就是“天元一”除以半周长,直径就是两倍的半径!这样一来,所有已知条件都能用上了!
【陈墨拿起狼毫,快速记录下李冶的思路,笔尖在麻纸上沙沙作响】
陈墨:先生,俺把这个方法记下来,取名叫“间接设元法”,往后遇到类似的问题,就能照这个思路来。
李冶(看着三人忙碌的身影,露出欣慰的笑容):好!咱们不仅要算出答案,还要把方法总结出来,让后人能举一反三。这《测圆海镜》,不仅要记录“天元术”的应用,更要教会世人如何用“天元术”解决实际问题。
【窗外,春雨淅淅沥沥地下着,滋润着庭院里的草木。案上的算式越来越清晰,“天元一”的符号在麻纸上跳跃,仿佛在诉说着算学的奥秘。】
场景四:城中书铺,夏初
【李冶带着陈墨来到城中最大的书铺,掌柜的看到李冶,连忙迎了上来】
掌柜(拱手笑道):李先生,您可是稀客!上次您托小的找的《缀术》,小的已经找到了,就是品相不太好。
李冶(连忙道谢):多谢掌柜的!我这次来,是想问问,能不能帮我刻印一些算学文稿。这些文稿是关于“天元术”和勾股容圆的,我想让更多人看到。
掌柜(接过陈墨递来的文稿,翻了几页,眉头皱了起来):李先生,不是小的不帮您。这算学文稿满是符号和算式,刻印起来难度极大,而且买的人少,小的怕是要亏本啊。
【陈墨急了,上前一步说道】:掌柜的,这“天元术”是先生耗费心血研究出来的,能解决很多以前算不出来的难题!将来肯定会有很多人想学,您现在刻印,将来一定能赚钱!
掌柜(苦笑摇头):小兄弟,话是这么说,可眼下谁会花钱买这些看不懂的东西?除非您能让小的看到这文稿的用处,不然小的实在不敢冒这个险。
【李冶沉思片刻,从怀中掏出一张图纸,上面画着一座圆城的设计图】
李冶(对掌柜说):掌柜的,您看这张圆城图。若要建造一座圆城,需知直径才能算周长、算面积,才能准备砖石。若只知圆外几段城墙的长度,用普通方法根本算不出直径。但用我这“天元术”,只需设“天元一”为直径,列出方程,就能算出准确数值。您说,这对官府建城、商人修仓,是不是有用?
【掌柜接过图纸,仔细看了看,又翻了翻文稿,眼中渐渐露出犹豫】
掌柜:这……倒确实有点用。可刻印的费用……
王夯(突然从门外走进来,肩上扛着一个布囊,重重放在柜台上):掌柜的,费用俺们出!这里面是俺们哥仨攒的银子,不够的话,俺再去劈柴、去拉货,总能凑够!
【掌柜看着王夯真诚的眼神,又看了看李冶坚定的表情,终于点了点头】
掌柜:罢了罢了!李先生,小的就信您一次。这文稿俺帮您刻印,只是数量不能多,先印五十册试试水。
李冶(连忙拱手道谢):多谢掌柜的!您放心,这“天元术”总有一天会被世人认可,您今日的帮忙,我李冶铭记在心。
【陈墨兴奋地抱着文稿,跟着掌柜去后院交代刻印事宜。王夯拍着李冶的肩膀,笑得合不拢嘴】
王夯:先生,您看!咱们的“天元术”终于能印成书了!将来全天下的人,都能学到您的学问!
李冶(望着窗外熙熙攘攘的人群,心中充满期待):是啊,这只是第一步。将来,我还要把更多的算学问题整理成《测圆海镜》,让“天元术”传遍天下,让算学不再是少数人的专利。
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