以传统算学开展研究
李善兰生于浙江海宁,早年学习《九章算术》及利玛窦、徐光启所译《几何原本》前六卷,又研读《测圆海镜》等著作。天元术的方程方法与中国既有的几何、求积问题,成为他继续研究的资源。他曾以授馆谋生,同时与其他算家交换成果。
他的研究涉及对数、无穷级数和组合计算。《方圆阐幽》讨论分割与叠加以求面积、体积的方法;《垛积比类》研究有限求和关系。1867年刊行的数学著作集保存了这些成果。与译书并行的自主研究,使他能够从已有问题和算法出发理解新数学。
几何与微积分的合作翻译
1850年代,李善兰在上海与伦敦会传教士合作,和伟烈亚力续译《几何原本》后九卷,并把罗密士的解析几何、微积分教材译成《代微积拾级》,于1859年刊行。其译书范围还包括代数、天文学、力学与植物学,参与者因书而异。
《拾级》的序文直接说明了译者如何理解课程:先介绍以符号处理数量关系的方法,再进入微分和积分,由易到难逐级推进。李善兰把中国四元术与西方代数作比较,随后说明常数、变数以及线面体的变化。翻译在这里也包含向中文读者重建学习次序的工作。
为概念选择词语和符号
“微分”“积分”等词在旧算书中已有不同语境,李善兰与伟烈亚力赋予它们微积分中的专门含义。《拾级》用汉字表示常数与变量,并借汉字偏旁构成运算记号。术语、符号和解释相互配合,让读者能够以中文进行具体推算。
张必胜对原书和旧算学文献的比较,区分了相同词形在不同时代的数学意义。旧有求积方法与近代分析之间的联系,不能仅凭词语相同判断。李善兰后来在北京同文馆教授数学,相关知识因而不仅经书籍传播,也进入培养新式人才的课程。