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第四节
数学

一、柱隅四权

《经上》说:“方,柱隅四权也。”《经说上》解释说:“矩写交也。”即“方”是四边四角相等。“方”是用矩尺做出的四边相等、四角为直角的平面图形。见图12:

图12 柱隅四权

二、一中同长

《经上》说:“圆,一中同长。”《经说上》就是说:“规写交。”《经上》说:“同长,以正相尽。”《经说上》解释说:“楗与框之同长。”《经上》说:“中,同长。”《经说上》解释说:“心中,自是往相若也。”即从圆心到圆周都有同样长度,距离相等。见图13:

图13 一中同长

三、同样高度

《经上》说:“平,同高也。”“平”是指不同个体,有同样高度。平:水平、等高、平行、齐等。《法仪》说:“平以水。”即测定水平用水平仪。

四、顺序公理

《法仪》说:“直以绳。”即木工用墨绳拉直线。《经上》说:“直,参也。”《经说上》解释说:“圆无直。”“直”:直线。“参”:第三个点加入另两点间。直线性质在于有一点恰好介于另两点间。即一直线上有三个点,有一点恰好介于另两点间。希尔伯特顺序公理一:设有A、B、C三点,若B介于A和C之间,则A、B、C是一直线上三个不同的点,并且B也介于C和A之间。二:对于任何不同的A和B两点,在直线AB上至少有一点C,使得B介于A和C之间。三:在一直线上任何不同的三点中,至多有一点,介于其余两点间。

五、证圆无直

《经说上》说:“有说,过五诺,若‘圆无直’。”圆无直:圆周上无直线。一圆周上任何三点,都不在一直线上。无圆能通过同一直线上三点。用科学方法可证明。

六、点叫作端

《经上》说:“端,体之无厚而最前者也。”《经下》解释说:“非半弗斫则不动,说在端。”不可分的点,是无穷小的微粒,相当于古希腊自然哲学的原子。

七、线叫作尺

《经上》说:“体,分于兼也。”《经说上》解释说:“若二之一,尺之端也。”点线关系,是部分整体关系。“体”是部分、元素,“兼”是整体、集合。“尺”相当于几何学的“线”,“端”相当于“点”。

“线”是无数“点”的集合、整体,“点”是“线”的部分、元素,相当于欧几里得几何中“全体大于部分”的公理。点是线的必要条件,线是点的充分条件。《经说上》解释说:“小故:有之不必然,无之必不然。体也,若有端。”有点不一定有线,无点一定无线,点为线的必要和非充分条件。线为点的充分条件,有线一定有点,无线不一定没有点,线是点的充分和非必要条件。

八、面叫作区

《经说上》解释说:“尺前于区而后于端,不夹于端与区内。”即在平面几何中,线是位于面的前边,夹持面,作为面的界限。线是位于点的后边,被点夹持,以点为界限。线夹面,被点所夹。只能说“点夹线”和“线夹面”,不能说“线夹于点与面内”,不能说“点与面夹线”。“尺”:线。“区”:面。“端”:点。“尺前于区”,相当于欧几里得几何的定义“面的界限是线”。“尺后于端”,相当于欧几里得几何的定义“线的界限是点”。

九、体叫作厚

几何学上的“体”(体积)叫作“厚”。“体”(体积)在长宽高度三维上都有厚。《经上》说:“厚,有所大也。”《经说上》解释说:“惟无厚无所大。”“厚”(体,体积),在空间三维长宽高上有厚度,是“有所大”(有一定量)。

十、点线相交

《经上》说:“撄,相得也。”《经说上》解释说:“尺与尺俱不尽。端与端俱尽。尺与端或尽或不尽。”“撄”是相交。“尺与尺俱不尽”:线和线相交,双方都不完全重合,因为线是无数点的集合,线和线相交,只交于一点。“端与端俱尽”:点和点相交,是完全重合,完全占有对方,没有空隙,因为点无长宽高。“尺与端或尽或不尽”:点和线相交,从点方面说,是完全重合(尽);从线方面说,是不完全重合(不尽)。见图14:

图14 点线相交

十一、两图相切

《经上》说:“次,无间而不相撄也。”《经说上》就是说:“无厚而后可。”“次”是相切,相切是两图形共同点只有一个。“无间”是两个图形无间隙。“不相撄”是不相交,相交是有两个共同点,“相切”是有一个共同点。见图15:

图15 两图相切

十二、两图相离

《经上》说:“有间,中也。”“间,不及旁也。”“离,间虚也。”《经说上》就是说:“虚也者,两木之间,谓其无木者。”两图相离有间隙。见图16:

图16 两图相离

十三、有穷无穷

《经上》说:“穷,或有前不容尺也。”《经说上》就是说:“或不容尺有穷,莫不容尺无穷也。”即一个空间是有穷的,在度量的时候,前面不能容纳一线。一个空间是无穷的,在度量的时候,前面永远可以容纳一线。酷似古希腊阿基米德(前287—前212)的度量公理“有穷线段可度量”:有长短不同两线段,在长线段上连续截取短线段,截到某次无剩余,或得一短于短线段的剩余线段。 Sv4iDM0XjB/IOm1vgMa8oXLjf6jjicY4v99DZFYm2gyTbHw9Ha59WCIUCLl/HMiZ

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