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纳西族数学文化中的方五斜七在古代角梁长度估算中的应用

时间:2023-08-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-3方五斜七图在计算角梁出挑的长度时,由于古时没有勾股定理,木匠师傅就按照经验,用“方五斜七”进行估算:一种经验是按“方五斜七”计算所得的数据再加9 寸至1 尺5;另一种经验是按“方五斜七”计算所得数据再乘以系数1.1,也有叫“见尺加一”或“尺上加一”的。用现代数学计算发现其实这个方法误差很大,但是在当时的社会环境下,用“方五斜七”进行估算是最佳办法,同时也可以看出远在古代,纳西族先民就具有估算的意识。

纳西族数学文化中的方五斜七在古代角梁长度估算中的应用

《算法统宗》中有一图形称为“方五斜七图”,注曰:“方五斜七者此乃言其大略矣,内方五尺外方七尺有奇。”实际上,这是一种开平方的近似计算,即用7 近似表示img。当内方的边长为5 时,外方的边长为img,略大于7。

纳西族建筑上也经常采用“方五斜七”的估算方法,木匠有口诀:“周三径一不径一,方(正)五斜七不斜七,里外让个大概齐。”意思是说如果圆的周长是3 那么直径就是1,一个正方形每条边的边长如果都是5,那么对角线就是7,可又不是1和7,1 要往里让也就是减掉一点,7 要往外让一点也就是加上一点。

图4-3 方五斜七图

在计算角梁出挑的长度时,由于古时没有勾股定理,木匠师傅就按照经验,用“方五斜七”进行估算:一种经验是按“方五斜七”计算所得的数据再加9 寸至1 尺5(30 ~50 厘米);另一种经验是按“方五斜七”计算所得数据再乘以系数1.1,也有叫“见尺加一”或“尺上加一”的。用现代数学计算发现其实这个方法误差很大,但是在当时的社会环境下,用“方五斜七”进行估算是最佳办法,同时也可以看出远在古代,纳西族先民就具有估算的意识。(www.xing528.com)

从数学的角度带着问题去欣赏五凤楼,就会发现它蕴含着丰富多彩的数学元素,处处体现着数学知识,让人们明白精美的建筑都离不开精密的数学计算,数学与建筑之间有着千丝万缕的联系。除了本书中所说的翼角曲率、三角形稳定性、“方五斜七”估算等,还有许多未知的数学问题等待我们去探索。研究在建筑中使用的数学知识,能够帮助建筑师解决建筑上的数学问题,同时也让人体会到数学知识的现实意义。

[1]徐卫国:《数字建构》,载《建筑学报》2009 年第1 期。

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