四元玉鑒

它是一部成就輝煌的數學名著，受到近代數學史研究者的高度評價，認為是中國數學著作中最重要的一部，同時也是中世紀最傑出的數學著作之一。但其美中不足的是，在四元玉鑒中，對於一些重要的問題如求解高次聯立方程組的消去法等解說過於簡略，並且對於書中每一個問題的解法也沒有列出詳細的演算過程，故比較深奧，人們很難讀懂。以致於自朱世傑之後，中國這種在數學上高度發展的局面不但沒有保持發展下去，反而很多成就在明、清的一段時期內幾乎失傳。

此外朱世傑將高階等差級數求和和高次內插法進行了發展。《四元玉鑒》是元代傑出數學家朱世傑的代表作，其中的成果被視為中國籌算系統發展的頂峰。

在元滅南宋以前，南北之間的交往，特別是學術上的交往幾乎是斷絕的。南方的數學家對北方的天元術毫 無所知，而北方的數學家也很少受到南方的影響。朱世傑曾“周遊四方”，莫若（古代數學家）序中有“燕山松庭朱先生以數學名家周遊湖海二十餘年矣。四方之來學者日眾，先生遂發明《九章》之妙，以淑後圖學，為書三卷……名曰《四元玉鑒》”，祖頤後序中亦有“漢卿名世傑，松庭其自號也。周流四方，復游廣陵，踵門而學者雲集”。經過長期的遊學、講學等活動，終於在1299年和1303年，在揚州，刊刻了他的兩部數學傑作——《算學啟蒙》和《四元玉鑒》。楊輝書中的歸除歌訣在朱世傑所著《算學啟蒙》中有了進一步的發展。

清羅士琳認為：“漢卿在宋元間，與秦道古（即秦九韶）、李仁卿可稱鼎足而三。道古正負開方，漢卿天元如積皆足上下千古，漢卿又兼包眾有，充類盡量，神而明之，尤超越乎秦、李之上”。清代數學家王鑒也說：“朱松庭先生兼秦、李之所長，成一家之著作”。朱世傑全面繼承了並創造性地發揚了天元術、正負開方法等秦、李書中所載的數學成就之外，還囊括了楊輝書中的日用、商用、歸除歌訣之類與當時社會生活密切相關的各種演演算法，並作了新的發展。

由此看來，在朱世傑的工作中，不僅有高次方程的解法，天元術等為代表的北方數學的成就，也包括了楊輝工作中所體現出來的日用，商用演演算法以及各種歌訣等南方數學的成就，不僅繼承了古代中國數學的光輝遺產，而且又作了創作性的發展。朱世傑的工作，在一定意義上講，可以看作是宋元數學的代表，可以看作是古代籌算系統發展的頂峰。就連西方資產階級學者們也不能否認這一點，喬治·薩頓說：朱世傑“是中國的，他所生存的時代的，同時也是貫穿古今的一位最傑出的數學家”，說《四元玉鑒》“是中國數學著作中最重要的一部，同時也是中世紀最傑出的數學著作之一”。朱世傑以他自己的傑出著作，把中國古代數學推向更高的境界，為中國古代數學的光輝史冊，增加了新的篇章，形成了宋代中國數學發展的最高峰。

卷首是全書的預備知識。

王萱玲抄本 1819

沈欽裴細草本 1822

何元錫刊本 1822年

羅士琳細草本 1837

戴煦細草抄本 1845

志古堂刻本 1891

鴻寶齋石印本 1895

萬有文庫：朱世傑撰 羅士琳補草《四元玉鑒細草》上中下三冊（據羅士琳1839年刊本影印）民國26年

歷代算學集成本影印 1994

傳世藏書本 1996

大中華文庫 《四元玉鑒》 Jade Mirror of the Four Unknowns 中英對照本 兩卷本 郭書春今譯 陳在春英譯 郭金海整理 遼寧教育出版社 2006

李兆華校正 《四元玉鑒》 科學出版社 2007

1.王萱玲抄本 1819

2.沈欽裴細草本 1822

3.何元錫刊本 1822年

4.羅士琳細草本 1837

5.戴煦細草抄本 1845

6.志古堂刻本 1891

7.鴻寶齋石印本 1895

8.萬有文庫：朱世傑撰 羅士琳補草《四元玉鑒細草》上中下三冊（據羅士琳1839年刊本影印）民國26年

9.歷代算學集成本影印 1994

10.傳世藏書本 1996

11.大中華文庫 《四元玉鑒》 Jade Mirror of the Four Unknowns 中英對照本 兩卷本 郭書春今譯 陳在春英譯 郭金海整理 遼寧教育出版社 2006

12.李兆華校正 《四元玉鑒》 科學出版社 2007

《四元玉鑒》是朱世傑闡述多年研究成果的一部力著。全書共分3卷，24門，288問，書中所有問題都與求解方程或求解方程組有關，其中四元的問題（需設立四個未知數者）有7問，三元者13問，二元者36問，一元者232問。卷首列出了賈憲三角等四種五幅圖，給出了天元術、二元術、三元術、四元術的解法範例；后三者分別是二元、三元、四元高次方程組的列法及解法。創造四元消法，解決多元高次方程組問題是該書的最大貢獻，書中另一個重大成就是系統解決高階等差級數求和問題和高次招差法問題。

在朱世傑之前，古代中國數學已有了解方程的方法———“天元術”，“天元術”解方程是設“天元為某某”，某某就是（x）。朱世傑不僅繼承沿用了天元術，方程組解法由二元、三元推廣至四元。未知數不止一個時，除設未知數天元（x）外，還設地元（y）、人元（z）及物元（u），再列出二元、三元甚至四元的高次聯立方程組，然後求解。在歐洲，解聯立一次方程始於16世紀，關於多元高次聯立方程的研究則是18、19世紀的事了，朱世傑的“天元術”比歐洲早了400多年。

朱世傑對“垛積術”的研究，實際上得到了高階等差級數求和問題的普遍的解法。自宋代起我國就有了關於高階等差級數求和問題的研究，沈括（1031-1095年）和楊輝（1261-1275年）的著作中，都有垛積問題，這些垛積問題有一些就涉及高階等差級數，朱世傑在《四元玉鑒》中又把這一問題的研究進一步深化，得到了一串三角垛的公式。

《四元玉鑒》是一部成就輝煌的數學名著，是宋元數學集大成者，也是我國古代水平最高的一部數學著作。現代數學史研究者對《四元玉鑒》給予了高度評價。著名科學史專家喬治·薩頓說，《四元玉鑒》“是中國數學著作中最重要的一部，同時也是中世紀最傑出的數學著作之一”。編著《中國科學技術史》的李約瑟這樣評價朱世傑和《四元玉鑒》：“他以前的數學家都未能達到這部精深的著作中所包含的奧妙的道理”。

朱世傑之後，元代再無高深的數學著作出現，漢唐宋元的數學著作很少有新的刻本，很多甚至失傳了。乾隆三十七年(1772年)開《四庫全書》館時，挖掘了不少古代數學典籍，朱世傑的著作卻未被發現，因此，起初沒有編入；1799年阮元、李銳等人編纂數學家傳記《疇人傳》時，也未介紹《四元玉鑒》。之後不久，阮元在浙江訪得此書，旋即將其編入《四庫全書》，並把抄本交給李銳校算（未校完），後由何元錫按此抄本刻印，這是《四元玉鑒》1303年初版以來的第一個重刻本。1839年揚州學者羅士琳經多年研究之後，出版了他所編著的《四元玉鑒細草》，羅氏對《四元玉鑒》書中每一問題都作了細草。就在羅士琳翻刻《四元玉鑒》時，《算學啟蒙》也還無著落。後來羅士琳“聞朝鮮以是書為算科取士”，於是請人在北京找到了順治十七年（1660年）朝鮮全州府尹金始振所刻的翻刻本，這樣，《算學啟蒙》又在揚州重新刊印出版，這就是該書現存各種版本的母本。

元代朱世傑這兩部傑出的數學著作都是在揚州完成、刻印的，失傳了幾百年後，它們又被揚州學者發現、校算、註釋，並在揚州重新刻印出版，僅此可見，揚州在我國數學發展史上有著十分重要的地位。

朱世傑（1249年－1314年），字漢卿，號松庭，漢族，燕山（今北京）人氏，元代數學家、教育家，畢生從事數學教育。朱世傑在當時天元術的基礎上發展出“四元術”，也就是列出四元高次多項式方程，以及消元求解的方法。此外他還創造出“垛積法”，即高階等差數列的求和方法，與“招差術”，即高次內插法。主要著作是《算學啟蒙》與《四元玉鑒》。

朱世傑“以數學名家周遊湖海二十餘年”，“踵門而學者雲集”(莫若、祖頤：《四元玉鑒》後序）。朱世傑數學代表作有《算學啟蒙》（1299）和《四元玉鑒》（1303）。

《算學啟蒙》是一部通俗數學名著，曾流傳海外，影響了朝鮮、日本數學的發展。《四元玉鑒》則是中國宋元數學高峰的又一個標誌，其中最傑出的數學創造有“四元術”（多元高次方程列式與消元解法）、“垛積術”（高階等差數列求和）與“招差術”（高次內插法）。

宋元時期，中國數學鼎盛時期中傑出的數學家有“秦﹝九韶﹞、李﹝冶﹞、楊﹝輝﹞、朱﹝世傑﹞四大家”，朱世傑就是其中之一。朱世傑是一位平民數學家和數學教育家。朱世傑平生勤力研習《九章算術》，旁通其它各種演演算法，成為元代著名數學家。