会圆术
会圆术,现代数学名称是弓形弧长的沈氏级数近似法,是从《九章算术》的「方田」章所载的「弧田术」的基础发展而成,并由中国宋代的沈括在他的《梦溪笔谈》一书中正式提出的,但作者沈括并未给出这一公式的推导。
所谓「会圆术」就是已知弓形的高和所在圆直径,通过勾股定理求出弓形的弦长,进而求出弓形弧长的方法。即:
L
≈
2
h
2
d
+
l
{\displaystyle L\approx {\frac {2h^{2}}{d}}+l}
或
L
≈
h
2
r
+
2
c
{\displaystyle L\approx {\frac {h^{2}}{r}}+2c}
。其中
L
{\displaystyle L}
为弧长,
d
{\displaystyle d}
和
r
{\displaystyle r}
分别为弧所在的圆的直径和半径,
l
{\displaystyle l}
和
c
{\displaystyle c}
分别为弓形的弦长和半弦长,
h
{\displaystyle h}
为弓形的高。
元代王询、郭守敬等人在推算《授时历》的过程中,曾应用会圆术推算“赤道积度”(太阳赤经余弧)和“赤道内外度”(太阳赤纬),类似欧美的球面三角形的公式。但由于会圆术弧矢公式易出现误差,圆心角越大,误差越大,推得的周天直径不够精确,因而其结果也就不十分精确。而计算方法仅限于勾股定理,不知利用三角函数的正切,由弧度求弦矢,计算过于繁琐。明朝末年制定《崇祯历书》则由徐光启直接引进西方数学。