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《清史稿》卷四十六 志二十一

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◎時憲二

《清史稿》卷四十六 志二十一

△推步算術

推步新法所用者,曰平三角形,曰弧三角形,曰橢圓形。今撮其大旨,證立法之原,驗用數之實,都爲一十六術,著於篇。

平三角形者,三直線相遇而成。其線爲邊,兩線所夾空處爲角。有正角,當全圓四分之一,如甲乙丙形之甲角。有銳角,不足四分之一,如乙、丙兩角。有鈍角,過四分之一,如丁戊己形之戊角。圖形尚無資料

角之度無論多寡,皆有其相當之八線。曰正弦、正矢、正割、正切,所有度與九十度相減餘度之四線也,如甲乙爲本度,則丙乙爲餘度。正弦乙戊,正矢甲戊,正割庚丁,正切庚甲,餘弦乙己,餘矢丙己,餘割辛丁,餘切辛丙。若壬癸爲本度,則醜癸爲餘度,正弦癸辰,正矢壬辰,餘弦癸卯,餘矢醜卯,餘割子寅,餘切醜寅。以壬癸過九十度無正割、正切,借癸午之子未爲正割,午未爲正切。若正九十度醜壬爲本度,則無餘度,醜子半徑爲正弦,壬子半徑爲正矢,亦無正割、正切,並無餘弦、餘矢、餘割、餘切。

古定全圓周爲三百六十度,四分之一稱一象限,爲九十度。每度六十分,每分六十秒,每秒六十微。圓半徑爲十萬,後改千萬。逐度逐分求其八線,備列於表。推算三角,在九十度內,欲用某度某線,就表取之,算得某線。欲知某度,就表對之。過九十度者,欲用正弦、正割、正切及四餘,以其度與半周相減餘,就表取之。欲用正矢,取餘弦加半徑爲之。既得某線,欲知某度,就表對得其度與半周相減餘命之。

圖形尚無資料

算平三角凡五術:

一曰對邊求對角,以所知邊爲一率,對角正弦爲二率,所知又一邊爲三率,二三相乘,一率除之,求得四率,爲所不知之對角正弦。如圖甲乙爲所知邊,丁角爲所知對角,乙丁爲所知又一邊,甲角爲所不知對角也。此其理系兩次比例省爲一次。如圖乙丁爲半徑之比,乙丙爲丁角正弦之比。法當先以半徑爲一率,丁角正弦爲二率,乙丁爲三率,求得四率中垂線乙丙。既得乙丙,甲乙爲半徑之比,乙丙又爲甲角正弦之比。乃以甲乙爲一率,乙丙爲二率,半徑爲三率,求得四率,自爲甲角正弦。然後合而算之,以先之一率半徑與後之一率甲乙相乘爲共一率,先之二率丁角正弦與後之二率乙丙相乘爲共二率,先之三率乙丁與後之三率半徑相乘爲共三率,求得四率,自爲先之四率乙丙與後之四率甲角正弦相乘數,仍當以乙丙除之,乃得甲角正弦。後既當除,不如先之勿乘。共二率內之乙丙與三率相乘者也,乘除相報,乙丙宜省。又共三率內之半徑與二率相乘者也,共一率內之半徑又主除之,乘除相報,半徑又宜省。故徑以甲乙爲一率,丁角正弦爲二率,乙丁爲三率,求得四率,爲甲角正弦。

二曰對角求對邊,以所知角正弦爲一率,對邊爲二率,所知又一角正弦爲三率,求得四率,爲所不知對邊。此其理具對邊求對角,反觀自明。

三曰兩邊夾一角求不知之二角,以所知角旁兩邊相加爲一率,相減餘爲二率,所知角與半周相減,餘爲外角,半之,取其正切爲三率,求得四率,爲半較角正切。對錶得度,與半外角相加,爲對所知角旁略大邊之角;相減,餘爲對所知角旁略小邊之角。此其理一在平三角形。三角相併,必共成半周。如圖甲乙丙形,中垂線甲丁,分爲兩正角形。正角爲長方之半,長方四角皆正九十度,正角形兩銳角斜剖長方,此角過九十度之半幾何,彼角不足九十度之半亦幾何,一線徑過,其勢然也。故甲右邊分角必與乙角合爲九十度,甲左邊分角必與丙角合爲九十度。論正角形各加丁角,皆成半周,合爲銳角形。除去丁角,三角合亦自爲半周。故既知一角之外,其餘二角雖不知各得幾何度分,必知其共得此角減半周之餘也。一在三角同式形比例。如圖丙庚戊形,知丙庚、丙戊兩邊及丙角。展丙庚爲丙甲,連丙戊爲甲戊,兩邊相加。截丙戊於丙丁,爲戊丁,兩邊相減餘。作庚丁虛線,丙庚、丙丁同長,庚丁向圓內二角必同度,是皆爲丙角之半外角,與甲辛、辛庚之度等。而庚向圓外之角,即本形庚角大於戊角之半,是爲半外角。以庚丁爲半徑之比,則甲庚即爲丁半外角正切之比。半徑與正切恆爲正角,甲庚與庚丁圓內作兩通弦,亦無不成正角故也。又作丁己線,與甲庚平行,庚丁仍爲半徑之比,丁己又爲庚向圓外半較角正切之比。而戊甲庚大形與戊丁己小形,戊甲、戊丁既在一線,甲庚、丁己又系平行,自然同式。故甲戊兩邊相加爲一率,戊丁兩邊相減餘爲二率,甲庚半外角正切爲三率,求得四率,自當丁己半較角正切也。