康熙皇帝解方程

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康熙皇帝解方程插图
今天,我们数学里解方程的“元”“次”“根(解)”等术语是谁创造的?说来你也许不信,是清朝的康熙皇帝。

康熙皇帝解方程插图(1)

康熙画像

康熙皇帝曾拜比利时的南怀仁等传教士为师,学习天文、数学、地理,还学拉丁文。因为南怀仁等人的汉语和满语水平有限,南怀仁在讲方程时句子冗长,吐音又很不清晰,康熙的脑子常常被搞得晕晕乎乎的。

怎样才能让老师讲得通俗易懂呢?一阵冥思苦想后,一个妙法突然冒出来。他向南怀仁建议,将未知数的值翻译为“元”,最高次数翻译为“次”(限整式方程),使方程左右两边相等的未知数的值翻译为“根”或“解”……

南怀仁用笔认真地记了下来,随即用这些新创的术语换下自己原先使用的繁琐词语。果然扫除了很多障碍,提高了教学效率。南怀仁惊疑地盯着康熙,愣怔了一会儿,突然按西方最亲切的礼节一下子将康熙紧紧抱住:“我读书和教书几十年,无论是老师还是学生,还从来没有见过一个像您这样肯动脑筋的人!”

据说,康熙皇帝在一次微服私访时,还运用了方程式。有一年康熙微服南巡,在扬州城一个集市上看见两个公差和几个卖马、卖牛的伙计在争执,只听见伙计在求两公差:“这位大爷,按我们讲好的价钱,您买四匹马、六头牛,共四十八两银子;这位大爷,您买三匹马,五头牛,共三十八两银子,加起来共八十六两银子。可是您们只给我们八十两银子,还少六两,我们可亏不起这么多啊!”

而两个公差不仅不补给银子,反而瞪眼呵斥,强行要赶走马和牛。正在这时,身穿便服的康熙走到公差的面前说:“买卖公平,这是天经地义的事,一匹马、一头牛都有价格,想要买马牵牛,该多少银子就付多少,怎么能仗势欺人?”

公差见此人竟敢当众教训他们,大怒:“你找死呀!你知道一匹马、一头牛是什么价?”康熙微微冷笑:“马每匹六两,牛每头四两!”人们一听无不大吃一惊,而公差却恼羞成怒,上前就抓康熙,此时,康熙的随从亮出康熙的身份,两公差吓得魂飞魄散,连忙跪下求饶。

原来,康熙是用方程的方法求出了牛、马的价格,他是这么思考的:

解:设每匹马的价钱为x两,每头牛的价钱为y两,可列方程
4x+6y=48
3x+5y=38
解得:
x=6
y=4

知识链接:南怀仁发明汽车

南怀仁是比利时籍传教士,1658年来华,为近代西方科学知识在中国的传播作出了重要贡献。他是康熙皇帝的科学启蒙老师,精通天文历法,擅长铸炮,还是当时国家天文台(钦天监)业务上的最高负责人。

我们都知道,英国人瓦特发明了蒸汽机,但是人们有所不知,第一辆蒸汽汽车却是由南怀仁在北京制造的。

康熙皇帝解方程插图(2)

南怀仁所造蒸汽汽车模型。现存北京汽车博物馆。

南怀仁制造的这辆汽车其实只有二尺长,四个轮子,重要的是中部的火炉和汽锅。铜制的汽锅犹如现在的水壶,下平上圆,顶上有一喷汽的壶嘴。壶加热后,蒸汽从小嘴里喷吐而出,产生很大能量,射在涡轮叶片上,像水车产生动力,带动汽车后轮,驱动小车行走。车前还装有手动轮,控制行走方向。汽锅里发出的蒸汽可以驱动小车行驶十小时以上。

其实,这并不是一辆真正意义的汽车,而是一个模型。南怀仁做这辆车是为了博皇帝一乐,让皇帝在开心之余知道科学的力量。但是,康熙皇帝可能没充分认识到它的意义,也没降旨做成实用汽车。然而这种动力被称为布兰卡冲动式蒸汽机,对后世产生了深远的影响。

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