項名達
項名達原名萬準,字步萊,號梅侶。錢塘(今浙江杭州)人。清乾隆五十四年(1789年)生;道光三十年元日(1850年2月12日)卒。數學。
項名達祖籍安徽歙縣。他出身於一個比較重視文化素養的鹽商家庭,自幼受到良好教育,廣讀博覽,尤好曆算。嘉慶二十一年(1816)成舉人,考授國子監學正,道光六年(1826)成進士,改官知縣,不就職。應考進士期間,曾在京盤桓數年,與友人研討數學,後返居故裏。道光十七年(1837)前,主講苕南(餘杭)。此後在杭州紫陽書院執教,並研究數學。道光二十六年(1846)冬,退職還家,集中精力撰著書稿。他一生著作繁富,“文辭雜著,無慮數十卷”。1861年太平軍攻占杭州時,舊居遇火焚毀,舊稿無存。他的數學著作雖也曆經磨難,但還算幸運,終得以刊刻傳世。項名達的主要數學著作有《象數一原》6卷(1849),《勾股六術》1卷(1825),《三角和較術》1卷(1843),《開諸乘方捷術》1卷(1845),後三種曾單刊亦曾合刻為《下學庵算術》印行。
《象數一原》是項名達的數學代表作,其主要內容是論述三角函數冪級數展開式問題。他撰寫此書時已年老病重,僅寫成“整分起度弦矢率論”、“半分起度弦矢率論”、“零分起度弦矢率論”(2卷)、“諸術通詮”、“諸術明變”,共6卷,其中卷四和卷六未能完稿。友人戴煦遵從他的遺願於鹹豐七年(1857)將全書詳加研誦,校補完成,並為“橢圓求周術”補作“圖解”1卷,因此現傳本《象數一原》共7卷。在這部著作中,項名達繼承和發展董方立的方法,把割圓連比例、三角堆及推廣的二項式定理係數表聯係起來,成功地解決了董方立弦矢公式推導中的堆積何以有倍分無析分,倍分中弦率又何以有奇分無偶分等問題,創立了下列兩個公式:設Cn和Cm分別為圓內某弧c的n倍和m倍弧長,vn和vm分別為相應的中矢,r為圓半徑,則有
由這兩個公式可推導出明安圖的九個公式和董方立的四個公式,其中包括正弦和反正弦的冪級數展開式,正矢和反正矢的冪級數展開式以及圓周率π的無窮級數表達式等。
項名達的另一項成就是得到求橢圓周長的公式
短軸。這是中國在二次曲線研究方麵最早的重要成果。他還據此推出圓周率倒數公式:
項名達與戴煦還共同討論求二頂式n次根的簡法,在《開諸乘方捷術》中創立了逐次逼近法以及用來開n次方的遞推公式
二項式定理。《勾股六術》與《三角和較術》內容淺顯易懂,是項名達為初學者撰寫的數學入門書。在這兩卷書中,對於勾股形、平麵三角形及球麵三角形的各邊及其和、差的互求關係,做了較係統的分類與總結。
項名達在哲學思想上崇尚陸王心學,取法於羅洪先和羅汝芳,主靜,甘淡泊,提倡致良知。他一生淡於功名利祿,樂於教授生徒,尤其醉心於研究數學,幾乎達到了廢寢忘食的地步。他的一位朋友形容他“時雖寒暑饑渴不暇顧,苟有得,則欣然意適,若無可喻於人”。在數學思想上,項名達主張中西術“須一體視之,不可有門戶之見”。他認為研究數學最可貴的就是要有創造精神,要能夠“推見本原,融會以通其變,竟古人未竟之緒,而發古人未發之藏耳”。從根本上說,他所追求的目標是具有一般性和抽象性的結果,這在推導二項展開式,弦矢公式及橢圓周長公式的思路和方法上都有所體現,並在不少方麵接近了微積分學。他的關於多維幾何體的想法,甚至可以說超越了所處的時代。項名達是一位學識淵博的學者,很受當時學術界,特別是數學界的敬重。他與許多數學家都相友善,尤其與戴煦是忘年交。他的學生夏鸞翔也是一位著名數學家。晚清時期最負盛名的數學家如李善蘭、華蘅芳等都曾對項名達的工作給予高度的評價。