杨辉:详解九章法里录下贾宪三角

这是一个生卒年都失考的人。后世只知道他约生活在十三世纪的南宋,名辉,字谦光,钱塘人,做过台州一带的地方小官,其余行迹几乎是一片空白。他留下的不是生平,而是一部部算书。景定二年,他在钱塘书斋里完成《详解九章算法》十二卷;此后几年,又陆续写出《日用算法》《乘除通变本末》《田亩比类乘除捷法》《续古摘奇算法》,后三种在明代被合编为《杨辉算法》,东传朝鲜、日本,成为那边算学教育的常用教本。

让他的名字留在今天中学课本里的,是一幅三角状的数表。《详解九章算法》中录有一幅「开方作法本源图」:最上端是一,以下逐行展开为一一、一二一、一三三一一,每一数都等于肩上两数之和,正是整次幂展开的系数。杨辉没有把这份功劳揽在自己名下,图下他郑重注明,此图出于《释锁》算书,是北宋贾宪用过的方法。贾宪约当十一世纪上半叶,在《黄帝九章算经细草》中提出立成释锁法与增乘开方法,原书久已散佚,幸赖杨辉转录与《永乐大典》抄存,后人方知这张表的来历。今天有学者主张应名之为贾宪三角,也有人习惯称杨辉三角,两个名字之间,本就是一段保存与传承的学脉。

图下注文还写明各斜行系数与以廉乘商、命实而除的用法。与系数表相配的增乘开方法,随乘随加,能逐层求出高次方程的数值根,思路与后来通行的算法相通。他详解《九章算术》八十问,大字录前人的法与草,小字写自己的解题与比类,又另立纂类一卷,把二百四十六问按解法重新分为乘除、互换、合率、衰分、盈不足、方程、勾股九门,等于替这部古算经做了系统索引。他还在《续古摘奇算法》里列出多个纵横图,也就是幻方,逐一给出构造之法,打破了此前数术家把幻方当作神秘图样的旧习。

他还是少有的认真谈数学教育的古人。《乘除通变本末》开篇列有一份「习算纲目」,像一份课程表:先学什么、后学什么、每天做多少题、哪一步大约用几日,都安排得明明白白;他又主张选题循序渐进。他留意民间商用算学的需要,把简捷口诀、加因代乘、归除代除一类速算法整理成歌诀,三句一韵,便于记诵;后世珠算口诀的流行,与这一层通俗化的功夫颇有关系。他论算不尚空谈,凡说一法必配算题,连垛积这类高阶等差级数求和,也借果子垛、方垛作比。

十三世纪的中国,秦九韶写高次方程,李冶演天元,后来朱世杰集四元之大成,杨辉处在这条长河的中游。他没有显赫的仕历,连生卒都只剩一个约字,却以抄存、详解与改编,把前人最锋利的算法递到后人手里。把一幅表的来历工工整整写在图下,这份诚实本身,就是算家的品格。

❝出《释锁》算书,贾宪用此术。❞