

『海島算経』は、三国時代(220~ 280年)の中国の数学者、劉徽によって『九章算術』第9章の拡張として。 [ 1 ]唐代 には、この付録は『九章算術』から切り離され、『海島算経』という独立した書物として出版された 。その名は、第1問「海島を見る」に由来する。唐代初期には、『海島算経』は『十算経』の一つとして、数学の科挙試験の公式数学テキストに選ばれた。

この本には、幾何学を用いた測量の実際的な問題が多数含まれていました。この本では、高い測量ポールとそれに直角に固定された水平バーを使用して距離と高さを測定する方法について詳細な説明が提供されました。測定単位は
計算は位取り記数法を用いて行われました。
劉慧は測量の数学的基礎として直角三角形の内接長方形定理を用いた。その設定は右図に示すとおりである。彼は「内外補角」原理を用いて、2つの補角直角三角形に内接する2つの長方形の面積が等しいことを証明し、

今度は海に浮かぶ島を測量します。長さ3丈の棒を2本、1000歩離して立てます。2本の棒と島が一直線になるようにします。前の棒から123歩後退します。地面に目を向けると、棒の先端と島の頂上が一直線になります。後ろの棒から127歩後退します。地面に目を向けると、棒の先端と島の頂上が一直線になります。島の高さはどれくらいですか?また、島から棒までの距離はどれくらいですか?
答え:島の高さは4里55段で、極点からは102里150段です。
方法:分子をポールの高さにポール間の距離を掛けたものとし、分母をオフセットの差とし、商をポールの高さに加えることで島の高さを求める。
前方の柱から島までの距離を直接測定することはできなかったため、劉慧は同じ高さの柱を既知の距離だけ離して2本立て、2回の測定を行った。柱は地面に対して垂直で、地上から見て柱の先端が島の頂上と一直線上にあるとき、目から柱までの距離を前方オフセットと呼ぶ。同様に、バックオフセット =オフセットの差 =。
直角三角形に内接する長方形の原理を用いてそして彼は以下を得た:

高さ不明の松の木が丘の上に生えています。高さ2丈の棒を2本、前後に50歩離して立てます。後ろの棒を前の棒と一直線に並べます。7歩4尺後退し、地面から松の木の先端を見て、棒の先端と一直線になるようにします。次に木の幹を見ると、視線は先端から2尺8寸のところで棒と交わります。後ろの棒から8歩5尺後退すると、地面からの視線も木のてっぺんと棒のてっぺんと一直線になります。松の木の高さはどれくらいですか?また、棒からの距離はどれくらいですか ?
答え: 松の高さは 12丈2尺8寸、山から柱までの距離は 1里と (28 + 4/7)歩です。
方法:分子をポール間の距離とポール先端からの交点の積とし、分母をオフセットの差とする。商にポールの高さを加えることで、松の木の高さが得られる。

南から未知の大きさの正方形の都市を眺めています。東の小人と西の柱を6丈離して設置し、目の高さでロープで繋ぎます。東の柱を北東と南東の角に合わせます。北の小人から5歩後退し、都市の北西の角を見ると、視線がロープと交差し、東端から2丈2尺6.5寸の位置になります。北に13歩2尺後退し、都市の北西の角を見ると、視線がちょうど西の柱に一致します。正方形の都市の長さはどれくらいで、柱までの距離はどれくらいですか?
答え:正方形の都市の長さは3里43と3/4歩、都市から極までの距離は4里45歩です。

19世紀のイギリスのプロテスタント宣教師アレクサンダー・ワイリーは、1852年に『ノース・チャイナ・ヘラルド』に掲載された記事「中国数学の科学に関する雑記」で、海島数学マニュアルを西洋に初めて紹介した。1912年、日本の数学史家三上義雄は『中国と日本の数学の発展』を出版し、第5章はこの本に捧げられた。[ 2 ] 1932年、フランスの数学者がこの本をフランス語に翻訳した。[ 1 ] 1986年、アン・ティエン・セとフランク・スウェッツは海島を英語に翻訳した。
中国と西洋における測量の発展を比較した後、フランク・スウェッツは「数学的測量の取り組みにおいて、中国の成果は西洋の成果を約1000年上回った」と結論付けた。[ 3 ]