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卷九十
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钦定四库全书
 新法算书卷九十    明 徐光启等 撰
  测量全义
  界说
  第一界
面者有长有广
 第二界
平面者一面平
 第三界
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曲面者一面曲
 无界者如球卵之面有界者如窑桥之面
 第四界
一界之面
 一曲线内之形如圆形在圈界之内凡有三一平圆从心
            至界各线俱等一撱圆如
            圆柱而斜剡之得两面焉
            一无法曲线如桃梨之面
 第五界
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二界之面
          如两弧或无法之曲线或一直
          线一曲线而形之有法与否则
          视曲线
 第六界
三界之面
      三边或直或曲以曲线为边者先定曲线
      之有法与否面因之量与二界同法以直
      线为本
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      如丙丁戊曲边形从丙角至丁作丙丁直
      线成丙乙丁两角杂形从丙至戊从戊至
      丁亦如之细分元形各依法量之用所得
      或加或减以得其容凡三边形或俱等或
 俱不等或两边等或有直角或无直角皆有法之形也
 第七界
四界之面
 方面有五边角俱等者正方也角等边不等者长方也
 边等角不等者斜方也各对角对边等者长斜方也边角
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 俱不等者无法之方也首两种之外皆属无法盖有设边
             无设角或大或小容积
             因之异焉欲求其容须
             定角之度或中长线也
 第八界
五以上多界之面
         边角俱等者有法之形也或边或
         角不等者皆无法之形也
 
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 第九界
定度者求两物之比例
 凡量度万形先定一有几何之度如三丈之物以一丈之度量
 之谓之某物与定度为三倍大则一丈之度名曰公度因其能
 量之势定各所量之物也凡量高长广远皆属线类则以
 线为公度盖比例之两率为同类也故量线者先具一定线或
 一丈或一尺以为公度量面者先具一定面或方步或方丈边
 等角直以为公度量线用直线以直线在万线中为最短
 故量面用平面用正方以平面在万面中为最短正方之
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 理视万形之理为最准故(量体亦定一度如一石斗为/六面体各面等各角及边等)
 第十界
量算
 丈尺寸分满十进位亩法步法则否二百四十方步为
 亩二十五方尺为步一百方寸复为尺也凡若干步之
 积步约为亩以二百四十方步而一若干尺之积约为
 步以二十五方尺而一若干寸之积约为尺以一百方
 寸而一约步约亩则递以步法亩法除之
 第十一界
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中垂线
 从形心至边作直角者为中垂线有法形之各中垂线
 必等无法形各边不等中垂线亦不等
 第十二界
中长线
 从形之一边或一角至对边作垂线是各边上极远之
 线以得本形中之直角三边形
 第十三界
直线为有法形之径
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 直线形本无径聊借圆形之径名之然有法之形周内
 周外可作全圈在外者形之各边切圈周在内者各用
 切圈周故圈之径亦可谓容形之径
 第一题
量四边形(其法有三/)
 形之类有二有直线有曲线兹先解直线形若曲线形
       后方详之
       公量为方有法之方形二有正方四边四
       角俱等(直角/也)以所设一边自之得面之容
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     如正方田一段各边四步自之其容为十六
     方步有长方以所设两边相乘得面之容如
     长方田一段纵五横六相乘其容为三十方步
     若斜方具边无角亦无法之类也有中长线
     之数则以底数乘之得斜方之容若无中长线之数而知一
     角之数则先以角求中长线如乙丁斜方形有长阔若干
     有丁角之数即从丙钝角作丙甲垂线(即中/长线)则丙丁甲直
     角形有丙丁边丁角依法求甲得数以乘乙丙得元形之容
     若等边斜方形作两对角线分元形为四
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           句股形两对角线之交为直
           法法以两对角线相乘二而
           一
 
 四边形有上下不等而在平行线内者名梯田旧法并
      两广半之以中长线乘之 论曰戊己丁
      丙形从上广之两界己戊作己甲戊乙两
      垂线(即中/长线)中成长方形旁有两句股形次
      引戊己广至庚得庚己与乙丙等成己庚
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      丁句股形与丙乙戊形等则庚乙方形与
      梯田形等丙乙甲丁为两广之较半之者
      损下广以益上广也兹旧法所自出也
 
 凡斜田箕田诸法俱同前两腰之等与不等角之等与
      不等俱以平行线为本若不知中长线而
      知斜边或一角者如下文
      知斜边如丁己先分形成甲丁己直角形
      有甲丁为两广之半较有己丁弦法以两
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 数自之相减开方得己甲中长线
 知角者如己甲丁形有甲丁边有丁角或己角求己甲
 即全数与丁角之切线若丁甲边与己甲边
 旧法曰一面长乘中阔得形之容驳曰中广必垂线乃
          准垂线而外皆斜线必长于
          中长线况斜边乎今设两形
          之同边异积如上图其理易
          见
 
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 二不等田东长三十六西长三十北广二十五无南广
      问田旧法并两长折半乘北广
      驳曰若北两皆直角者即梯田之类也否
      则从何定南广之度乎
 旧法四不等田北四十二南五十六东六十四西五十
      八并东西两边半之并南北两边亦半之
      两半相乘得二九八九步为其容
      驳曰若甲为直角试作乙丁对直角线成
      甲乙丁句股形有句股以求弦为七十六
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 又一五三之九四其积为一三四四又以乙丙丁形之
 三边求其容得一五三七(此法见后/第三题)并两形积得二八
 七一知法为未合也
 论曰两广或两长在平行线内者并而折半损有馀补
 不足改为方形也以中长线乘之则得其容若四不等
 无法形也损此益彼一不能为方一不能为中长线何
 缘得合乎
 第二题
量三边形
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      乙丙丁三边形有边数无角数求实其法
      并三边数半之为实以每边之数为法各
      减之三较连乘得数以半总数乘之为实
 平方开之得实
 如三边为七为十二为九并得二十八半之为一十四
 减七较七减十二较二减九较五三较连乘得七十以
 半总十四乘之得九百八十○开方得三十一又六十
 二之一十九不尽
 又如三边为十三十八二十一并得五十二半之为二
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      十六减十三较十三减十八较八减二十
      一较五三较连乘得五百二十○以半总
      数二十六乘之得一万三千六百二十○
          开方得一百一十六又二三
          二七之一六四不尽
          解曰如图乙丙丁斜角形先
          平分丙丁二角作丙戊丁戊
          二线遇于戊从戊向各边作
          垂线为戊壬戊己戊庚三线
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          皆等(戊壬丙戊己丙两直角/形同用戊丙边两丙角)
          (亦等形必等则戊己戊壬亦/等又壬戊丁丁戊庚两直角)
          (形同用戊丁边两丁角亦等/形必等则壬戊戊庚亦等)
          次从乙作乙戊平分乙角乙
          戊己乙戊庚两直角形有己
          戊戊庚两边等同用乙戊边
 形必等则两乙角亦等依三角形推壬丙与丙己己乙
 与乙庚庚丁与丁壬各等共六线三等次于三相等边
 各取一边如乙己己丙壬丁合之为元形三边并之半
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 (或丁庚庚乙壬丙或每相等两形边/减一边得三较亦元形三边并之半)次乙丙边引长之
 取丙辛与丁壬等乙丁边引长之取丁癸与己丙等则
 乙辛乙癸皆元形三边并之半亦三较之总数也次从
 辛从癸作两垂线遇于子乙戊引长之亦与辛子癸子
 遇于子(乙癸子乙辛子两直角形之乙癸乙辛两边等/两乙角亦等即乙子弦必等而辛子子癸亦等)
 次截丙午与壬丁等作午子线又截辛丑与壬丙等作
 丑子线即丑子与丁子必等(癸丁子辛丑子两直角形/之丁癸与辛丑等癸子与)
 (辛子等则其弦/丁子丑子必等)又午丁子辛丑子两形亦等(丁子与丑/子等丁午)
 (与辛丑等则午/子与辛子必等)则午为直角(相似之辛角/先已为直角)而丙辛子丙
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          午子两直角形亦等又此两
          形并成一斜方形而丙辛子
          午四角内减午辛两直角馀
          子丙两角并为两直角(凡四/边形)
          (之四角并/为四直角)又□ 丙壬壬丙辛
          两角并亦等两直角而减共
 用之壬丙辛馀午子辛壬丙己两角等其各半角亦等
 (即丙子辛己/丙戊两角)即己丙戊辛子丙两直角形相似(己辛等/为直角)
 (己丙戊辛子丙两角/又等即其对边相似)而戊己(小句/一率)与己丙(小股/二率)若丙辛
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 (大句/三率)与辛子(大股/四率)次以线变为数(乙丙三十五乙丁五/十丁丙五十乙己十)
 (七强己丙十八弱丙壬十八弱壬丁三十二强辛/子四十八各有奇今约用成数令直截易算也)则戊
 己十二与己丙十八若丙辛三十二与辛子四十八也
            又以第一率乘第四以
            第二率乘第三得数必
            等则戊己辛子之矩内
            实己丙丙辛之矩内实
            (各五/七六)通用可也又戊己
            (小句/一率)与辛子(大句/二率)若乙
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              己(小股/三率)与乙辛(大股/四率)
              而以第一自乘又以
              乘第二其两方之比
              例亦若第三与第四
              (见几何七/卷十七题)则戊己方
              (一四/四)与戊己(十/二)辛子
              (四/八)(五七/六)若戊己(十/二)
 与辛子(四八其比例/皆四之一)亦若乙己(十/七)与乙辛(六八何者乙/己戊乙辛子)
 (两直角形同用己乙戊角则相似/则乙己与己戊若乙辛与辛子)反之则乙己(十七/一率)
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 乙辛(六八/二率)若戊己方(一四四/三率)与戊己辛子矩(五七六/四率)
 与己丙丙辛矩(又四率亦五七六也一二与三四异类/而为比例者根与根若积与积也四与)
 (四异形而为同比例者论积不论形也故/先定戊己辛子矩己丙丙辛矩可通用也)
          又四率法既云一乘四二乘三
          两矩积等今依法乘之即得乙
          己根(十七/一率)乘己丙丙辛矩(五七/六第)
          (四/率)所得数(九七/九二)与乙辛根(六八/二率)
          乘戊己方(一四四/第三率)所得数(九七/九二)
          等次再以乙辛乘之即得乙辛
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           根(第一率六十八/二边总之半)乘乙辛根
           (六/八)偕戊己(元形中/垂线)(一四/四)
           矩实(共九七九二/为第二率)所得数(六/六)
           (五八/五六)与乙辛根(第三率六十/八三边总之)
           (半/)乘乙己根(十/七)偕己丙辛丙
           矩(五七六乙己己丙辛/丙者三差之各数也)之矩
 实(共九七九二/为第四率)所得数(六六五/八五六)等依此用三较连相乘
 又以半总乘之得数为实开平方得元形之积此用前
 所得数本法也或用元形中垂线自乘以乘半总又以
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             半总乘之得数为实
             开平方亦得元形之
             积此用后所得数證
             法也
             何谓中垂线自乘以
             乘半总又再乘而得
             积以句股法解之如
      戊己丙句股形若以戊己句乘己丙股得
      戊己丙形之倍积即己戊壬丙两形并之
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        积(两形/等故)又乙戊己句股形以戊己句
        乘乙己股得倍积即乙庚戊己两形
        并之积又以戊壬句乘壬丁股(或戊/己乘)
        (丙/辛)得倍积即庚戊壬丁两形并之积
        故戊己乘乙辛得元形之积如此即
 一乘可得何待他法然元法中无戊己也特以戊己自
 乘又再乘乙辛而得积与三较连乘以乘半总之元法
 所得大积等故以开方而得元形之积亦等则知元法
 之不谬故谓垂线三乘为證法也又论二法之相合者
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       算术中两方相乘开方得两根相乘之
       数如图戊己(一/二)自乘为戊子方(一四/四)
       乘乙辛(六八即/戊寅)为戊丑长方(九七/九二)又以
 乘乙辛为戊寅大方(六六五/八五六)此前證法所得数也若以
 乙辛(六/八)自之得(四六/二四)以戊己方(一四/四)乘之所谓两方相
 乘也(得六六五/八五六)开方各得八一六即戊己根(一/二)乙辛根
 (六/八)相乘之数也若三较连乘又以乘乙辛虽不成方形
 而连乘所得亦九七九二以乘乙辛亦六六五八五六
 以开方亦得八一六故三较连乘之元法无證以垂线
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 三乘法为證也
       若直角三边形以句股数相乘得数半
       之为形之容盖方形与三角形同底同
       在平行线内则方形之容倍于三边形
 之容或用半
       若三边等形则有中长线者法与句股
       同为本线分元形为两直角形也无中
       长线者以法求之如乙丙丁三边等形
       从丁角作垂线至乙丙边平分元形为
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 二(一卷二/十六)用句股法以乙丁乙甲两方相减馀为甲丁
 方其根则甲丁中长线也如设乙丙线一即乙甲线为
 二之一各自之乙丙之方一乙甲之方四之一相减馀
 四之三甲丁上方也开方得四之三之方根(何谓四之/三之方根)
 (盖四之三为方之实可明而其根不可明算家谓之不/发之根若方实百开其根为十则能发之根也既不能)
 (发即有别法以求之故摽之以号曰四之三之方根/四之三方实也四之三之方根根号也法见下文)
 以四之三乘甲乙四之一(甲乙四之一与乙丙一皆有/能发之根为同类故可以相)
 (乘若能发之根与不发之根为异类不可相乘故别求/同类者乘之同类者则两方数也算法根乘根得方开)
 (方得方之根方乘方得方方开方得根之方今于两率/各减其根号独用两方相乘得数以分法开之得异类)
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 (两根相乘之容方积/也详见句股索隐)得方方根(即根/之方)十六之三为元形
 之容次用分法开之得九十之三十九约之为三十之
 十三元形之容也然不能毕合以开方不尽故
        系三十为元形乙丙边上方形十三
        为乙丙丁三边形之容盖两形同底
        则其比例为三十与十三求分之母
  为全数全数者一也则一边之方数亦一其根亦一
 法曰三角形边上方形与三边形之容若三十与十三
 则用一边之方数乘十三以三十除之得三边形之容
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 如各边设十自之得一百以十三乘之得一三○○以
 三十除之得四十三又三之一元形之容也
       又如各边为十其半五五自之得二十
       五以减全边方之一百馀七十五开方
       得八又一百之六十六以五乘之得四
       十三又十之三较前少差以开不尽故
       公法先求形之中垂线以形之半周乘
       之得形之容凡有法之形通用此
       解曰设三边等形从心向各边作垂线
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       又向各角作线必分元形为六直角形
       而等夫甲皆直角甲乙边俱等则其为
       句股形亦各相等半句(即甲乙/之半)乘股(即/甲)
 (丙中/垂线)得甲乙丙之容六倍之得元形之容凡用甲乙三
 次(为半句/者六也)乘甲丙故法曰形周之半乘中垂线得形之
 容如设各边十则甲乙为五乙全角六十度则甲乙丙
 角必三十度今甲乙丙角形有角有一边用法求甲丙
 边则全数与甲乙五若乙角三十度之切线五七七二
 五与甲丙边之数二八八六八五有奇为中垂线也各
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 边十共三十半之得十五以甲丙中垂线二八八六八
 五乘之得四三三○二七五若所设各边十为一尺约
 之得其面四十二方尺又三十方寸有奇如前法
 试用本题第一法边之总数为三十半之为十五减边
 之较各五五连自乘得一二五又以半总十五乘之得
 一八七五开方得四三同前法
  一系若三边等形之边为全数如十百千等其中长
  线及其容积皆不发之数(十四卷/十二)
  二系二边等形先求中长线如三边等形之法如两
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       腰各五底六半之三自之得九以减腰
       五上方二十五得十六开方得四中长
       线也馀与前等
  三系三边不等形有一明角而求中长线则从一隐
       角向对边作垂线成句股形有角有弦
       以求句如乙丙丁形乙丙二十四半丙
       丁十二丁乙十五乙角二度二分从丁
       作丁甲垂线成两句股形其甲丁乙形
       有丁乙边乙角而求丁甲边为全数(内/)
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  与丁乙边十五(外/)若乙角之正弦三七五一五(内/)
  甲丁边五六二七二五(外/)约得五尺有奇以所得与
  底之十二又四之一相乘得六八九三四约之得六
  十八方尺有奇元形之容也(凡先设先得者为明所/求为隐边角同下文仿)
  (此/)
       若俱隐角则用本书一卷六题法从大
       角至底作垂线求两任分底之各分若
       干既分元形为两句股各有弦又求得
       句以求股若干即元形之中长线
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       法曰丁乙丁丙两小边相并为总相减
       得存存总相乘为实底数为法而一数
       与底相减所馀半之得相小边之小半
       底甲丙用句股法乙丁乙甲各自之相
  减开方得丁甲如乙丙二十四丁丙十五丁乙十七
  两小边并得三十二总也相减得二存也相乘得六
  十四以底二十四除之得二又三之二以减底得二
  十一又三之一半之得十又三之二甲丙也自之得
  一○七又九之一乙丁边自之得二八九相减馀一
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  八一又九之八开方得十三又三十七之十三不尽
  中长线丁甲也乘半㡳十二得一六二弱元形之积也
  试用本题一法三边并得五十六半之二十八各边
  之减较为四为十三为十一连乘得五七二以半总
  乘之得一六○一六开方得一二六有奇不尽若有
  角求一边或有二角求二边亦先求边(本书一卷十/五十六题)
         若形之边为断几何如圆果平积
         之边其法以边数自之又加边数
         半之为形之积假如各边有三自
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         之得九加边得十二半之得六形
         积也又如设边五自之得二十五
         加边三十半之得十五积也见算
  章递加法
 第三题
量多边形
 一解曰有法多边形求其容必先分元形皆为两边等
 三角形故不论几何边俱同法
 法曰多边形从心至各作线悉分为两边等三角形
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 各形有边数有角数求其中长线得各三角形之容并
 之得元形之容
 如八边边设十步从心至角作线辏心成八角皆等凡
        辏心必四直角分三百六十度八而
        一每角得四十五度乙丙丁角形二
        边等有丁丙底有丁乙丙角则丁丙
        两角并得一百三十五度半之得六
 十七度又二之一为乙丁丙角又甲乙丁角形有丁甲
 (半元边/为五)求甲乙垂线即全数(内/)与丁甲(五/外)若丁角之切
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        线(二四一四/二一内)与甲乙边(一二○七/一○五外)
        之得十二步有奇以乘甲丁五步得
        六二三五五二五约六十步有奇八
        之得四八八四二四○○约得四百
 八十八步有奇为元形之容
 若有中长线如甲戊以其半乘半周所得与前等
 又如十二边有法形边设十步以十二除三百六十度
 得三十度为丙乙丁角即乙丁丙角必七十五度从心
 作乙甲线至丁丙边又甲乙丁角形有甲丁五步有丁
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 角七十五度求甲乙线即全数(内/)与甲乙(五/外)若丁角之
 切线(三七三二/○五内)与甲乙(八一八六六/○二五外)约得十八步有奇
 甲乙中垂线也次如前
        或用正弦数法曰各边为本弧之弦
        即半边为半弧之正弦而中垂线为
        半弧之馀弦以边数除三百六十得
        设边之弧边数及弧度各半之次用
 半弧度求其正弦及馀弦末用三率法以半弧之正弦
 为第一半边数为第二馀弦数为第三得第四为正垂
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 线即乙甲
        如五边等形边设十二以五除三百
        六十得七十二半之得三十六其正
        弦五八七七九为一率(内/)其馀弦八
        ○九○二为三率(内/)半边六为二率
 (外/)得九又九之一为四率(外/)即一边上之垂线次以形
 周乘四率得数半之为形之积五边形之周为六十乘
 得五四六又九之四为五边形之并积
 多边有法形之比例 多边有法形之具三曰边曰周
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 曰积形大小不等其比例等故有一形某具之比例可
 得他形某具之比例
 每形之边为一(一虚数也丈尺/寸分唯所设之)
  三边形之周三积为三十之十三
  四边形之周四积为一
  五边之周五积为一又一一七七五七○六之八四
  六九七一九约为十一之八不尽
  六边形之周六积为二又五百万之二九九○三八
  一约为五之三不足
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  七边形之周七积为三又八六七七六七四之五五
  ○七二二一约为八之一而盈
  八边形之周八积为四又一九一三四一七之一五
  八五一二七约为十九之十六不足
  九边形之周九积为六又六八四○四○二之一二
  四三七五五约为十七之三不尽
  十边形之周十积为七又一二三六○六八之八五
  八○八九约为三之二不足
 用法设他形之边求积以其边数自之以上所列同类
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 形之积数乘之若设他形之积求边则上所列同类形
 之积数除之所得之根设形之边也
 旧法三角形每面十四以六乘面得八十四以七而一
 得十二为实半面七为法乘之得八四积也试用前法
       分元形作两句股形各形有弦有句以
       求股而求积得八四又三十之二十八
       几为八五非八四
 论曰所以然者古法正六面七谓丙乙十四则丙甲十
 二故七六相乘得四十二为丙乙丁之实八十四矣不
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       知丙乙十四乙甲七各自之相减开方
       乃十二有奇非十二也且七除又七乘
       安用之
 旧法六角形每面十五以面数自之得二二五以三乘
 之得六七五今用几何四卷十五之系六边等形内有
       三角等边形六用古法得各形之积为
       九十六又七之六六因之得五九一又
       七之一非六七五
 论曰所以然者十五自之为二二五彼以为此乙丙边
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 乘得乙丙丁戊形之实也不知二二五者乙丙上正方
 形之实此乙丙丁戊则斜方斜方与正方同边而异积
 也斜方之积必少于正方之积故实少而误以为多
 古法八角田每面十四以面五乘得七十七而一得十
 倍之得二十求一面得三十四自之得一一五六为实
 面数自之得一九六为法减之馀九六○八角形积也
       正法作图每两边引长之遇于甲成正
       方形其内有元八边形又有甲乙丙四
       句股形以丙乙元形边十四为弦求丙
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       甲而句股等法以弦十四自之得一九
       六半之得九八开方为九又十九之十
       七甲乙也甲乙甲丁等合之加于乙丁
 元形之边得三十二又十九之十七为甲甲正方之边
 自之得一一四又三六一之二二五正方之积也次求
 句股四形之积得一九六弱以减正方积馀九四四有
 奇元八角形之积也古法曰九六○谬矣
 论曰所以然者古法方五斜七不知方五则斜七有奇
 不发之根也彼以甲乙等各句各股俱为十则乙丙边
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 与乙丙弦俱十四不知各率皆是而独乙丙弦非十四
 也故八角形之积实少而误以为多
 
 
 
 
 
 
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 新法算书卷九十