〔232〕求二至差股及出入差。术曰:置所测北极出地四十度九十五分为半弧背,以前割圆弧矢法,推得出地半弧弦三十九度二十六分,为大三斜中股。置测到二至黄赤道内外度二十三度九十分为半弧背,以前法推得内外半弧弦二十三度七十一分。又为黄赤道大句,又为小三斜弦。置内外半弧弦自之为句幂,半径自之为弦幂,二幂相减,开方得股,以股转减半径,余四度八十一分为二至出入矢,即黄赤道内外矢。夏至日,南至地平七十四度二十六分半为半弧背,求得日下至地半弧弦五十八度四十五分。半径六十零度八十七分半,为大三斜中弦。置大三斜中股三十九度二十六分,以二至内外半弧弦二十三度七十一分乘之为实,以半径六十零度八十七分半为法除之,得一十五度二十九分,为小三斜中股又为小股。置小三斜中股一十五度二十九分,去减日下至地半弧弦五十八度中十一分,余四十三度一十六分,为大股。以出入矢四度八十一分,去减半径六十零度八十七分半,余五十六度零六分半,为大股弦。置大股弦,以小股一十五度二九乘之为实,大股四十三度一六为法除之,得一十九度八十七分为小弦,即为二至出入差半弧弦。置二至出入差半弧弦,依法求到二至出入差半弧背一十九度九十六分一十四秒。置二至出入差半弧背一十九度九十六一四秒,置二至出入半弧背一十九度九六一四,以二至黄赤道内外半弧弦二十三度七十一分除之,得八十四分一十九秒,为度差分。
求冬至和夏至的差股以及出入差的方法:用测得的北极出地高度40.95度作为半弧背,用前面的割圆弧矢法,推算出地平上半弧弦为39.26度,作为大三斜的中股。用测得的冬至夏至黄赤道内外角度23.90度作为半弧背,用前面的方法推算出内外半弧弦为23.71度。这又是黄赤道的大句,又是小三斜的弦。将内外半弧弦自乘得到句幂,将半径自乘得到弦幂,两者相减,开方得到股,用这个股减去半径,得到4.81度,作为二至出入矢,也就是黄赤道内外矢。夏至日,太阳南至地平74.265度作为半弧背,求得太阳下至地平面的半弧弦为58.45度。半径60.875度,作为大三斜的中弦。取大三斜的中股39.26度,用二至内外半弧弦23.71度相乘作为被除数,用半径60.875度作为除数,得到15.29度,作为小三斜的中股,也称为小股。取小三斜的中股15.29度,减去太阳下至地平面的半弧弦58.45度,得到43.16度,作为大股。用出入矢4.81度减去半径60.875度,得到56.065度,作为大股弦。取大股弦,用小股15.29度相乘作为被除数,大股43.16度作为除数,得到19.87度,作为小弦,这就是二至出入差的半弧弦。根据这个半弧弦,用方法求出二至出入差的半弧背为19.9614度。将二至出入差半弧背19.9614度,除以二至黄赤道内外半弧弦23.71度,得到0.8419度(即84分19秒),作为度差分。
〔233〕求黄道每度书夜刻。 术曰:置所求每度黄赤道内外半弧弦,以二至出入差半弧背乘之为实,二至黄赤道内外半弧弦为法除之,为每度出入差半弧背。(又术:置黄赤道内外半弧弦,以度差八十四分一十九秒乘之,亦得出入差半弧背。置半径内减黄赤道内外矢,即赤道二弦差,见前条立成。)余数倍之,又三因之,得数加一度,为日行百刻度。(又术:以黄赤道内外矢倍之,以减全径余数,三因加一度,为日行百刻度,亦同。)置每度出入半弧背,以百刻乘之为实,日行百刻为法除之,得数为出入差刻。置二十五刻,以出入差刻视黄道,在赤道内加之,在赤道外减之,得数为半昼刻,倍之为昼刻,以减百刻,为夜刻。
求黄道每一度对应的昼夜刻数的方法:取所求每一度的黄赤道内外半弧弦,用二至出入差半弧背相乘作为被除数,用二至黄赤道内外半弧弦作为除数,得到每一度的出入差半弧背。(另一种方法:取黄赤道内外半弧弦,乘以度差84分19秒,也能得到出入差半弧背。取半径减去黄赤道内外矢,即赤道二弦差,见前条立成。)将余数加倍,再乘以3,得到的数加1度,作为日行百刻度。(另一种方法:将黄赤道内外矢加倍,减去全径的余数,乘以3加1度,得到日行百刻度,结果相同。)取每一度的出入半弧背,乘以100刻作为被除数,用日行百刻度作为除数,得到出入差刻。取25刻,根据黄道位置:在赤道以内则加上出入差刻,在赤道以外则减去,得到半昼刻,加倍得到昼刻,用100刻减去昼刻得到夜刻。
〔234〕如求冬至后四十四度昼刻。术曰:置冬至后四十四度黄赤道内外半弧一十七度二十五分六十九秒,(又为黄赤道小弧弦,前立成中取之。)以二至出入差半弧背一十九度九十六分一十四秒乘之为实,以二至黄赤道内外半弧弦二十三度七十一分为法除之,得一十四度五十二分八十五秒,为出入半弧背。(又法:置黄赤道内外半弧弦一十七度二五六九,以度差零度八四一九乘之,亦得一十四度五二八五,为出入半弧背。)置半径六十零度八七五,以四十四度黄赤道内外矢二度五十一分八十一秒(又为赤道二弦差,前立成中取之。)减之,余五十八度三十五分六十九秒,(即赤道小弦。)倍之,得一百一十六度七十一分三十八秒,三因之,加一度,得三百五十一度一十四分一十四秒,为日行百刻度。(又术:倍黄赤道内外矢得五度零三分六十二秒,以减全径一百二十一度七十五分,亦得一百一十六度七十一分三十八秒,三因加一度,为日行百刻度,亦同。)置出入半弧背一十四度五十二分八十五秒,以百刻乘之为实,以日行百刻度三百五十一度一十四分一十四秒为法除之,得四刻一十三分七十五秒,为出入差刻。置二十五刻,以出入差刻四刻一十三分七十五秒减之,(因冬至后四十四度,黄道在赤道外,故减。)余二十零刻八十六分二十五秒,为半昼刻。倍之得四十一刻七十二分半,为昼刻。以昼刻减百刻,余五十八刻二十七分半,为夜刻。(又术:置出入差刻四刻一十三分七十五秒,倍之,得八刻二十七分半,以减春秋分昼夜五十刻,得四十一刻七十二分半,为昼刻。以倍刻加五十刻,得五十八刻二十七分半,为夜刻。昼减故废加,余仿此。)
例如求冬至后44度处的昼刻。方法:取冬至后44度时的黄赤道内外半弧弦为17.2569度(即黄赤道小弧弦,从前面的立成表中查得)。用二至出入差半弧背19.9614度相乘作为被除数,用二至黄赤道内外半弧弦23.71度作为除数,得到14.5285度,作为出入半弧背。(另一种方法:取黄赤道内外半弧弦17.2569度,乘以度差0.8419度,同样得到14.5285度,作为出入半弧背。)取半径60.875度,减去44度时的黄赤道内外矢2.5181度(即赤道二弦差,从前立成表中查得),得到58.3569度(即赤道小弦)。加倍得到116.7138度,乘以3,再加1度,得到351.1414度,作为日行百刻度。(另一种方法:将黄赤道内外矢加倍得到5.0362度,减去全径121.75度,同样得到116.7138度,乘以3加1度,得到日行百刻度,结果相同。)取出入半弧背14.5285度,乘以100刻作为被除数,用日行百刻度351.1414度作为除数,得到4.1375刻,作为出入差刻。取25刻,减去出入差刻4.1375刻(因为冬至后44度,黄道在赤道外,所以减去),得到20.8625刻,作为半昼刻。加倍得到41.725刻,作为昼刻。用100刻减去昼刻,得到58.275刻,作为夜刻。(另一种方法:取出入差刻4.1375刻,加倍得到8.275刻,用春秋分昼夜50刻减去,得到41.725刻,作为昼刻。用加倍刻数加上50刻,得到58.275刻,作为夜刻。昼减故夜加,其余类似。)
〔236〕右《历草》所载昼夜刻分,乃大都京晷漏也。夏昼、冬夜极长,六十一刻八十四分,冬昼、夏夜极短,三十八刻一十六分。明既迁都于燕,不知遵用。惟正统己巳奏准颁历用六十一刻,而群然非之。景泰初仍复用南京晷刻,终明之世未能改正也。
以上《历草》所记载的昼夜刻分,是元朝大都(北京)的日晷漏刻数据。夏至白天和冬至夜晚最长,为61.84刻;冬至白天和夏至夜晚最短,为38.16刻。明朝迁都到北京后,却不知道沿用这个数据。只有正统己巳年(1449年)奏准颁历使用61刻,但群臣纷纷非议。景泰初年又重新使用南京的晷刻数据,整个明朝都未能改正。