第153章 志二十一(2)
- 清史稿
- 趙爾巽 柯劭忞
- 3093字
- 2015-12-17 14:14:29
三曰兩邊夾一角,或銳或鈍,求不知之一邊。以半徑為一率,所知角馀弦為二率,任以所知一邊正切為三率,求得四率,命為正切。對表得度,與所知又一邊相減,馀為分邊。乃以前得度馀弦為一率,先用邊馀弦為二率,分邊馀弦為三率,求得四率,為不知之邊馀弦。原角鈍,分邊大,此邊小;分邊小,此邊大。原角銳,分邊小,此邊小;分邊大,此邊大。此其理系三次比例省為二次。如圖甲丙丁形,知甲丙、甲丁二邊及甲角,中作垂弧丙乙,半徑與甲角馀弦之比,同于甲丙正切與甲乙正切之比。先一算為易明。既分甲丁于乙,而得丁乙分邊,甲乙馀弦與半徑之比,同于甲丙馀弦與丙乙馀弦之比。法當先以甲乙馀弦為一率,半徑為二率,甲丙馀弦為三率,求得四率,為丙乙馀弦。既得丙乙馀弦,半徑與乙丁馀弦之比,同于丙乙馀弦與丁丙馀弦之比。乃以半徑為一率,乙丁馀弦為二率,丙乙馀弦為三率,求得四率,為丁丙馀弦。然而乘除相報,故從省。兩邊夾一角若正,則徑以所知兩邊馀弦相乘半徑除之,即得不知邊之馀弦,理自明也。所知兩邊俱大俱小,此邊小;所知兩邊一小一大,此邊大。
四曰兩角夾一邊,求不知之一角。以角為邊,以邊為角,反求之;得度,反取之;求、取皆與半周相減。
五曰所知兩邊對所知兩角,或銳、或鈍,求不知之邊角。以半徑為一率,任以所知一角之馀弦為二率,對所知又一角之邊正切為三率,求得四率,命為正切,對表得度。復以所知又一角、一邊如法求之,復得度。視原所知兩角銳、鈍相同,則兩得度相加;不同,則兩得度相減;皆加減為不知之邊。乃按第一術對邊求對角,即得不知之角。原又一角鈍,對先用角之邊大于后得度,此角鈍;對先用角之邊小于后得度,此角銳。原又一角銳,對先用角之邊小于后得度,此角鈍;對先用角之邊大于后得度,此角銳。此其理系垂弧在形內與在形外之不同,及角分銳鈍,邊殊大小,前后左右俯仰向背之相應。如圖甲乙丙形,甲乙二角俱銳,兩銳相向,故垂弧丙丁,從中取正,而在形內。己丙庚形,己庚二角俱鈍,兩鈍相向,故垂弧戊丙亦在形內。庚丙乙形,庚乙兩角,一銳一鈍相違,垂弧丙丁,從外補正,自在形外。在形內者判底邊為二,兩得分邊之度,如乙丁、丁甲,合而成一底邊如乙甲,故宜相加。在形外者,引底邊之馀,兩得分邊之度,如庚丁、乙丁,重而不搑,底邊如庚乙,故宜相減。銳鈍大小之相應,亦如右圖審之。所知兩邊對所知兩角有一正,則一得度即為不知之邊,理亦自明。
六曰三邊求角,以所求角旁兩邊正弦相乘為一率,半徑自乘為二率,兩邊相減馀為較弧,取其正矢與對邊之正矢相減馀為三率,求得四率,為所求角正矢。此其理在兩次比例省為一次。如圖甲壬乙形,求甲角,其正矢為丑丁。法當以甲乙邊正弦乙丙為一率,半徑乙己為二率,兩邊較弧正矢乙癸與對邊正矢乙卯相減馀癸卯同辛子為三率,求得四率為壬辛。乃以甲壬邊正弦戊辛為一率,壬辛為二率,半徑己丁為三率,求得四率為丑丁。甲角正矢亦以乘除相報,故從省焉。
七曰三角或銳、或鈍求邊,以角為邊,反求其角;既得角,復取為邊;求、取皆與半周相減。此其理在次形,如圖甲乙丙形,甲角之度為丁戊,與半周相減為戊己,其度必同于次形子辛午之子辛邊,蓋丑卯為乙之角度丑點之交,甲乙弧必為正角,丁戊為甲之角度戊點之交,甲乙弧亦必為正角。以一甲乙而交丑辛、戊辛二弧皆成正角,則二弧必皆九十度,弧三角之勢如此也。戊辛既九十度,子己亦九十度,去相覆之戊子,己戊自同子辛,于是庚癸必同子午,卯未必同午辛,理皆如是矣。而此形之馀角既皆為彼形之邊,彼形馀角不得不為此形之邊,故反取之而得焉。若三角有一正,除正角外,以一角之正弦為一率,又一角之馀弦為二率,半徑為三率,求得四率,為對又一角之邊馀弦。此其理亦系次形,而以正角及一角為次形之角,以又一角加減象限為次形對角之邊,取象稍異。
凡茲七術,惟邊角相求,有銳鈍、大小不能定者,然推步無其題,不備列。此七題中求邊角有未盡者,互按得之。
檈圓形者,兩端徑長、兩腰徑短之圓面。然必其應規,乃可推算。作之之術,任以兩點各為心,一點為界,各用一針釘之,圍以絲線,末以鉛筆代為界之。針引而旋轉,即成檈圓形。如圖甲己午三點,如法作之,為丑午巳未檈圓,寅丑、寅巳為大半徑,寅午、寅未為小半徑,寅甲為兩心差,己甲為倍兩心差。甲午數如寅巳,亦同寅丑,己午如之;二數相和,恒與丑巳同。令午針引至申,甲申、申己長短雖殊,共數不易。甲午同大半徑之數如弦,兩心差如勾,小半徑如股,但知兩數,即可以勾股術得不知之一數。若求面積,以平方面率四00000000為一率,平圓面率三一四一五九二六五為二率,大小徑相乘成長方面為三率,求得四率為檈圓面積。若求中率半徑,大小半徑相乘,平方開之即得。然自甲心出線,離丑右旋,如圖至戌,甲丑、甲戌之間,有所割之面積,亦有所當之角度。
角積相求,爰有四術:
一曰以角求積,以半徑為一率,所知角度正弦為二率,倍兩心差為三率,求得四率為倍兩心差之端,垂線如己酉。又以半徑為一率,所知角度馀弦為二率,倍兩心差為三率,求得四率為界度積線,引出之線如甲酉,倍兩心差之端垂線為勾自乘。以引出之線,與甲戌、己戌和如巳丑大徑者相加為股弦和,除之得較。和、較相加折半為己戌弦,與大徑相減為甲戌線。又以半徑為一率,所知角正弦為二率,甲戌線為三率,求得四率為戌亥邊。又以小徑為一率,大徑為二率,戌亥邊為三率,求得四率為辰亥邊。又以大半徑寅辰同寅丑為一率,半徑為二率,辰亥邊為三率,求得四率為正弦,對表得度。又以半周天一百八十度化秒為一率,半圓周三一四一五九二六為二率,所得度化秒為三率,求得四率為比例弧線。又以半徑為一率,大半徑為二率,比例弧線為三率,求得四率為辰丑弧線,與大半徑相乘折半,為寅辰丑分平圓面積。又以大半徑為一率,小半徑為二率,分平圓面積為三率,求得四率為寅戌丑分檈圓面積。乃以寅甲兩心差與戌亥邊相乘折半,與寅戌丑相減,為甲戌、甲丑之間所割面積。此其理具本圖及平三角、弧三角,其法至密。
二曰以積求角,以兩心差減大半徑馀得甲丑線自乘為一率,中率半徑自乘為二率,甲戌、甲丑之間面積為三率,求得四率為中率面積,如甲氐亢。分檈圓面積為三百六十度,取一度之面積為法除之,即得甲戌、甲丑之間所夾角度,此其理為同式形比例。然甲亢與甲氐同長,甲戌則長于甲丑,以所差不多,借為同數。若引戌至心,甲丑甲心所差實多,仍須用前法求甲戌線,借甲戌甲心相近為同數求之。
三曰借積求積,以所知面積,如圖之辛甲丑,用一度之面積為法除之,得面積之度。設其度為角度,于倍兩心差之端如庚己丑。以半徑為一率,己角正弦為二率,倍兩心差為三率,求得四率為甲子垂線。又以半徑為一率,己角馀弦為二率,倍兩心差為三率,求得四率為己子分邊。甲子為勾自乘,己子與大徑相減馀為股弦和,除之得股弦較。和、較相加折半得甲庚線。又以甲庚線為一率,甲子垂線為二率,半徑為三率,求得四率為庚角正弦,得度與己角相加為庚甲丑角。乃用以角求積法,求得庚甲丑面積,與辛甲丑面積相減馀如庚甲辛,又用以積求角法,求得度,與庚甲丑角相加,即得辛甲丑角。
四曰借角求角,以所知面積如前法取為積度,如丑甲丁。設其度為角度,于檈圓心如丁乙辛。以小半徑為一率,大半徑為二率,所設角度正切為三率,求得四率為丁乙癸角正切。對表得度,乃于倍兩心差之端丙作丙丑線,即命丑丙甲角如癸乙丁之角度,乃將丙丑線引長至寅,使丑寅與甲丑等,則丙寅同大徑。又作甲寅線,成甲寅丙三角形,用切線分外角法求得寅角,倍之為甲丙丑形之丑角,與丙角相加為丑甲丁角。此其理癸乙甲角度多于丑甲丁積度,為子乙癸角度。即以此度當前之補算辛甲庚者,蓋所差無多也。
此四術內凡單言半徑者,皆八線表一千萬之數。圖形尚無資料