傅頓和陸澈好一頓講說自已編制算之六爻那套心得,陸澈只好也跟著學了一些,不過畢竟他有御市令職責在身,所以有事沒事就要去街市上巡邏一番。
說起這一日,陸澈在街市上多走了幾個街道,看著幾處房屋鋪面,看到那些屋頂街磚,想起傅頓說的那些運算之類的,突然心生一問,於是回到了傅頓旁邊的攤位。
“傅老弟,前日你所說之勾股算律,實屬神妙,不過老哥觀街市磚屋等物,以其尺寸稍算之,即有疑。”陸澈問道:“似最簡之勾股均為一,其弦按開方之法算之,此數頗怪,似乎無窮無盡且無規也。”
傅頓回答說:“老哥果然已遇勾股之本,勾股之律,為數形相合之鎖鑰。”
陸澈一驚:“等等!數形相合?數是數,形是形,各有其規,何來相合?”
傅頓說:“老哥且容細說之。”
“數者,計量所用,其有運算之律;形者,或方或圓或角,視之尚可,算則不易下手,往往取其性化數而量,如多選其邊,以算其面冪等,遂使小弟思之,莫非數者用於形,僅有各邊之量如面冪之算?幸有勾股一章,揭厚氈以窺,知數形可合。”
“再思數者,可用算籌以度之,長者為大,短者為小,反向為負。”
“再觀形者,可用工尺以繪,邊之連線,角之展大,皆為形之變。”
“而數形相合,即為數之運算可演形之定或變,似勾股之平方再和,得其弦也,反之若甲乙丙三數,丙之平方為甲乙平方之和,則丙必為圭[1]之勾股。”
“自此,數形環扣,數之運算律、形之演變,以一平方和式勾連緊密,便似那玉門關口,西域中原風情不同,而經玉門可通。”
“因二者如此相合,數之運算之律,可有形之所映,如勾股為一,則弦為二之開方;而勾股為一二,則弦為五之開方。以此法繪圭並量其勾股,再量弦之長,即可知弦之開方數。”
“又如圭之常見例,有雙腰相等之圭,三邊相等之圭,其形特,其律明;尋常之圭甚至四邊七邊乃至更多之邊形,皆可條塊分拆,而成多圭,並尋機用勾股之律探其特性也,此為勾股於形之大用。”
說到這,傅頓拿起一把豆說:“反之,勾股於數之大用,可先觀此豆。尋常所見之數,如豆、石塊、草木,均為一二三四累加之數,擴如方田之學,有子母相除之分數。然勾股所算之數,已開尋常難見之天地。”
“再觀尋常所見累加之數,若以倍數為子,一為母,可統為分數之相;若母非一,子非倍,則可得無窮之微小數,其中有迴圈之理也,故可稱有理之數。”
“然勾股之律,所算諸多數,非為累加之數,亦非有理之數,開方試之,竟難見迴圈之理,故可稱無理之數也,且以傅某觀,並以分數長微以驗可知:兩有理之數間,定有無窮無理之數,兩無理之數間,亦有無窮有理之數。”
“故而勾股之律,非僅圭之勾股弦及圖之分拆所用,亦可開數之新城,數形相合之力,可見一斑。”
陸澈聽到此處,覺得比以前更明白了一些,不過還是回到了一開始的疑問:“那如傅兄弟所言,弦按開方之法算得之怪數,即為無理之數?此等數如何盡得之?”
傅頓回答說:“既為無理之數,盡得已無可能。此等皆為無窮之長微數也,且其中縱有區域性連等,也終難成迴圈之理。”
“若要盡得此數,可用算經中所含之開方法算之,不過此法雖妙,終有運算冗長之感,亦可用二分之法切之而出。”
“二分之法?此為何物?”陸澈疑惑的問。
“此法可用開方,亦可開立方之算,如開五之平方,先預知五之開平方數,必在五之下,或在三之下亦可,並在一之上。”
“然後可定一、三為哨,取中所得之數平方與五論大小,若小則取中之數挪為下哨,若大則挪為上哨,如此迴圈,所得之數極近,即為五之開平方數也。”
陸澈想了一會說:“咦?此法較之算經所言之開平方,更為妙也?此法安出?”
傅頓說:“此之謂,數形相合也,勾股之圭,兩邊正垂,可令此二邊遨遊天地至無窮之長以表無窮之數,後以諸數繪於一邊之上,分列大小,再用運算之規所得果數,量與因變之量定於面中,可得因變之圖[2]。”
“細觀因變之圖,即有其勢,如平方之因變,勢必不如立方之因變迅猛也,此即為各因變之圖之性,可觀此圖知開平方上下哨之法,得開平方之數也。”
“且因變之圖,非限於開平方立方,觀各圖勢,以數先量之,輔以運算之律推之,又有算其面冪等諸多運算之律,奧妙翻湧一時難以窮盡。”
說到此時,陸澈已經連開了兩次水囊:“且住,且住,讓老哥先緩緩,這般奧妙一時難以盡收,傅兄弟你這屬實有點突尋常之規了。”
二人論說此事,不覺已至下午,陸澈想起今日當為御市令述職之日,於是收拾齊整,前往少府處。
李少府聽完陸澈的述職,對陸澈這些時日安穩街市之功很是讚賞,然後又說近日石洋河要重修河道,需精熟商功、方田、少廣、勾股之法者,正準備發試令召百人,先試再闢[3],擇三十優者而任,問陸澈日常巡邏街市,所見之人甚多,可有推薦。
陸澈一聽此言,說少府您這事說的可真趕巧了,就我那攤位旁邊,賣豆的那傅頓小兄弟,對這些甚是精熟。
李少府一聽,說:“你旁邊賣豆的那小兄弟?好像我見過,看著年約十五六,竟有如此之能?”
陸澈說:“應該差不了,等我回頭和他說下,來參加您這試測,到時候您就知道了。”
於是李少府拿過一面試令木牌,說既然如此,把這個交給那賣豆小哥,五日後辰時,以此令為憑,來少府官署參加評試就是了。
[1]圭:指三角形。
[2]因變之圖:函式影象。
[3]闢:三公以下召用人才稱闢。