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  • 【数学文化】追寻数学历史,渗透数学文化

    阅读: 2022/10/28 15:20:41

    01

    规矩的由来

    规矩的历史来由一规和矩是古代的一种器物,规是圆的,矩是方的。在女娲和伏羲的壁画里,女娲和伏羲就是人身蛇尾纠缠在一起,女娲代表月亮,伏羲代表太阳,女娲执规,伏羲执矩。俗话说“无规矩不成方圆”,可能就是这样有了“规矩”。

    京剧规矩的来历!--唐明皇在梨园中教练歌舞艺人非常投入。有一次,他的爱妃杨贵妃也来到梨园看排练。唐明皇很高兴,便下旨把在朝的文武大臣和宫娥彩女都叫了来,让他们都扮成戏中人。

    “规矩”最初的原意是什么——“规矩”其实就是规和矩,原是我国古代匠人常用的工具,与今天在数学上使用的圆规和曲尺(矩)构造基本相同。规矩是怎么样形成的--是根据具体的情形及所顾忌的事物,行为准则而设定的一个标准。

    02

    规矩的演变

    “规”就是画圆的圆规:“矩”就是折成直角的曲尺。尺上有刻度。古人说“不以规矩,不能成方圆"就是这个意思。“规”和“矩”发明于中国,是古人用来测量、画圆形和方形的两种工具。

    作为测量与制图的工具,“规”和“矩”在中国很早就得到了应用。规矩发明的确切年代已无法查清,但在公元前十五世纪的甲骨文中,已有规、矩二字了。汉朝著名史学家司马迁著的《史记》中有这样的记载:夏禹治水的时候,是“左准绳,右规矩”,这意思是说,夏禹是左手拿着水准绳,右手拿规和矩进行测量,规划出治水方案的。

    说明在夏禹治水的年代(约公元前2000年)就有了规和矩这两种几何工具了。山东嘉祥县汉武梁祠的石室造像里就有“伏羲氏手执矩,女娲氏手执规”的石刻。规,就是圆规;矩,是由长短两尺垂直组成的方尺,依然是现代木工常用的工具。女娲氏是伏羲氏的妹妹。

    规矩的使用,对于我国古代几何学的发展,有着很重要的意义。周代数学家商高曾对“用矩之道”作过理论总结:“平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远。"这一段话,精炼地概括了矩的广泛而灵活的用途。“平矩以正绳”,是指把矩的一边放置水平,另一边靠在一条竖立的线上,可以判定绳子是否垂直。“偃矩以望高”是指把矩的一边仰着另一边放平,可以测量高度。“覆矩以测深”是把上述测高的矩颠倒过来,就能测量深度“卧矩以知远”是指上述深高的矩平躺在地面上,就可以测出远处两地间的距离。

    03

    规矩的应用

    《周髀算经》中叙述了周公与商高的一段对话,周公问商高:“大哉言数,请问用矩之道?"商高说:“平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远。环矩以为圆,合矩以为方.....”

    翻译为现在的语言就是周公说:“数学真是了不起呵!请问怎样使用'矩’呢?"商高答道:“把矩放平了,可以测定水平和铅直方向;把矩立起来,可以测量高度;把矩反过来倒置,可以测量深度;把矩卧于地面,可以测定水平距离;将矩环转一周,可以得到圆形;将两矩合起来,可以得到长方形.....”

    “平矩以正绳”,是指把矩的一边放置水平,另一边靠在一条铅垂线上,可以定绳子的铅直。“偃矩以望高",是指把矩的一边仰着放平,可以测量高度。“覆矩以测深”,是把上述测高的矩颠倒过来,就能测量深度。“卧矩以知远”,是指上述测高的矩平躺在地面上,就可以测出远处两地间的距离。

    “合矩以为方”意思是:把两个“矩”对起来就是正方形;“环矩以为圆”意思是:在平面上先钉上两个钉子把直角三角形的“矩”倒扣在上面,直角三角形顶点的轨迹就是圆。

    04

    规矩的名言

    欲知平直,则必准绳;欲知方则圆,则必规矩。

    --吕不韦《吕氏春秋》

    心如规矩,志如尺衡,平静如正直如绳。

    --汉·严遵《道德指归论》

    欲成方面圆而随其规矩,则万事之功形矣,而万物莫不有规矩,议言之士,计会规矩也。

    --《韩非子》

    不以规矩,无以成方圆。

    --《孟子》

    非规矩不能定方圆,非准绳不能正曲直。

    --《淮南子.说林训》

    转自:“安阳市小学数学教学与研究”微信公众号

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