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文档简介
1、古希腊的毕达哥拉斯学古希腊的毕达哥拉斯学派认为,世间任何数都可以用整数或分数表示,并将此作为他们的一条信条.有一天,这个学派中的一个成员希伯斯(Hippasus)突然发现边长为1的正方形的对角线是个奇怪的数,于是努力研究,终于证明出它不能用整数或分数表示.但这打破了毕达哥拉斯学派的信条,于是毕达哥拉斯命令他不许外传.但希伯斯却将这一秘密透露了出去.毕达哥拉斯大怒,要将他处死.希伯斯连忙外逃,然而还是被抓住了,被扔入了大海,为科学的发展献出了宝贵的生命.希伯斯发现的这类数,被称为无理数.无理数的发现,导致了第一次数学危机,为数学的发展做出了重大贡献.1 / 50阿基米德的故事 二千一百九十年前,
2、在古希腊西西里岛的叙拉古国,出现一位伟大的物理学家。他叫阿基米德(公元前287212年)。阿基米德的一生勤奋好学,专心一志地献身于科学,忠于祖国,受到人们的尊敬与赞扬。阿基米德曾发现杠杆定律和以他的名字命名的阿基米德定律。并利用这些定律设计了多种机械,为人民、为祖国服务。关于他生平的详细情况,已无法考证。但关于他发明创造和保卫祖国的故事,却流传至今。 杠杆定律的确立 ,人们从远古时代起就会使用杠杆,并且懂得巧妙地运用杠杆。在埃及造金字塔的时候,奴隶们就利用杠杆把沉重的石块往上撬。 造船工人用杠杆在船上架设桅杆。人们用汲水吊杆从井里取水,等等。但是,杠杆为什么能做到这一点呢?在阿基米德发现杠杆定
3、律之前,是没有人能够解释的。当时,有的哲学家在谈到这个问题的时候,一口咬定说,这是“魔性”。阿基米德却不承认是什么“魔性”。他懂得,自然界里的种种现象,总有自然的原因来解释。杠杆作用也有它自然的原因,他决心把它解释出来。阿基米德经过反复地观察、实验和计算,终于确立了杠杆的平衡定律。就是,“力臂和力(重量)成反比例。”换句话说,就是:小重量是大重量的多少分之一重,长力臂就应当是短力臂的多少倍长。阿基米德确立了杠杆定律后,就推断说,只要能够取得适当的杠杆长度,任何重量都可以用很小的力量举起来。据说他曾经说过这样的豪言壮语: “给我一个支点、我就能举起地球!” 称量皇冠的难题 在一般人看来,阿基米德
4、是个“怪人”。用罗马历史学家普鲁塔克的话说:“他象是一个中了邪术的人,对于饭食和自己的身体全不关心。 国王在前不久,叫一个工匠替他打造一顶金皇冠。国王给了工匠他所需要的数量的黄金。工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且重量跟当初国王所给的黄金一样重。可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去。”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,要他想法测定,金皇冠里掺没掺银子,工匠是否私吞黄金了。这次,可把阿基米德难住了。他回到家里苦思苦想了好久,也没有想出办法,每天饭吃不下,觉睡不好,也不洗澡,象着了魔一样。 一边跑,一边叫:“我想出来了,我想出来了,
5、解决皇冠的办法找到啦!” 他进皇宫后,对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你。”国王同意了。阿基米德将与皇冠一样重的金子、一块银子和皇冠,分别一一放在水盆里,看金块排出的水量比银块排出的水量少,而皇冠排出的水量比金块排出的水量多。刚才的实验表明,皇冠排出的水量比金块多,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的。”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了。实验结果证明,那个工匠私吞了黄金。 盲人数学家 欧拉(Euler),瑞士数学家及自然科学家。1707年4月15日出生於瑞士的巴塞尔,1783年9月18日於俄国彼得堡去逝。欧拉出生於牧师家庭,自幼受父亲的教育。13岁时入
6、读巴塞尔大学,15岁大学毕业,16岁获硕士学位。欧拉是数学史上著名的数学家,他在数论、几何学、天文数学、微积分等好几个数学的分支领域中都取得了出色的成就。不过,这个大数学家在孩提时代却一点也不讨老师的喜欢,他是一个被学校除了名的小学生。 欧拉是18世纪数学界最杰出的人物之一,他不但为数学界作出贡献,更把数学推至几乎整个物理的领域。他是数学史上最多产的数学家,平均每年写出八百多页的论文,还写了大量的力学、分析学、几何学、变分法等的课本,无穷小分析引论、微分学原理、积分学原理等都成为数学中的经典著作。 欧拉对数学的研究如此广泛,因此在许多数学的分支中也可经常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理
7、。 古印度数学家阿帕斯檀跋,阿帕斯檀跋,古印度几何学家,生活在公元前600年,著有阿帕斯檀跋法经(pastamba Dharmastra),是乔达摩法经和达耶那法经的系统发展,还著有吠陀仪式需要的几何原理的绳法经(或称数经)(ulvastra),其中记载了勾股定理的一个特殊情况:绳经过正方形的对角线的长作为边长得到的大正方形是原正方形面积的两倍;并记载了2的近似值:一个单位增加三分之一和三分之一的四分之一,再减去这个四分之一的三十四分之一。这句话相当于说2577/4081.4142156862745,给出了相当好的近似值,虽然这个记载可能是抄于其他绳法经。阿帕斯檀跋虽然严格来说算不上一个数学家
8、,但其在数学上有一定的贡献是不可否定的。 女数学家王贞仪女数学家王贞仪(17681797 ),字德卿,江宁人,是清代学者王锡琛之女,著有西洋筹算增删一卷、重订策算证讹一卷、象数窥余四卷、术算简存五卷、筹算易知一卷。 从她遗留下来的著作可以看出,她是一位从事天文和筹算研究的女数学家。算筹,又被称为筹、策、筹策等,有时亦称为算子,是一种棒状的计算工具。一般是竹制或木制的一批同样长短粗细的小棒,也有用金属、玉、骨等质料制成的,不用时放在特制的算袋或算子筒里,使用时在特制的算板、毡或直接在桌上排布。应用“算筹”进行计算的方法叫做“筹算”,算筹传入日本称为“算术”。算筹在中国起源甚早,老子中有一句“善数
9、者不用筹策”的记述,现在所见的最早记载是孙子算经,至明朝筹算渐渐为珠算所取代。 女数学家王贞仪17世纪初叶,英国数学家纳皮尔发明了一种算筹计算法,明末介绍到我国,也称为“筹算”。清代著名数学家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。戴震称其为“策算”。王贞仪也从事研究由西洋传入我国的这种筹算,并且写了三卷书向国人介绍西洋筹算。她在著作中对西洋筹算进行增补讲解,使之简易明了。王贞仪介绍的纳皮尔算筹乘除法,当时的读者认为容易了解,但与当时我国的乘除法筹算的方法相比,显得较繁杂,因此,数学家们没有使用西洋筹算,一直使用中国筹算法。今天的读者把中外筹算乘除法视为老古董,采用的是由外国传入的笔算四则运算,这种笔算于
10、1903年才开始被使用,故我国与世界接轨使用笔算的历史只有100年。数学家的故事欧拉渊博的知识,无穷无尽的创作精力和空前丰富的著作,都是令人惊叹不已的!他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文到今几乎每一个数学领域都可以看到欧拉的名字,从初等几何的欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函数,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,复变函数的欧拉公式等等,数也数不清他对数学分析的贡献更独具匠心,无穷小分析引论一书便是他划时代的代表作,当时数学家们称他为"分析学的化身" 欧拉是科学史
11、上最多产的一位杰出的数学家,据统计他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%,彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了四十七年 数学奇才伽罗华 1832年5月30日晨,在巴黎的葛拉塞尔湖附近躺着一个昏迷的年轻人,过路的农民从枪伤判断他是决斗后受了重伤,就把这个不知名的青年抬到医院。第二天早晨十点钟,他就离开了人世。数学史上最年轻、最有创造性的头脑停止了思考。人们说,他的死使数学发展推迟了好几十年。这个青年就是死时不满21岁的伽罗华。 伽罗华生于离巴黎不远的一个
12、小城镇,父亲是学校校长,还当过多年市长。家庭的影响使伽罗华一向勇往直前,无所畏惧。1823年,12岁的伽罗华离开双亲到巴黎求学,他不满足呆板的课堂灌输,自己去找最难的数学原著研究,一些老师也给他很大帮助。老师们对他的评价是“只宜在数学的尖端领域里工作”。 1828年,17岁的伽罗华开始研究方程论,创造了“置换群”的概念和方法,解决了几百年来使人头痛的方程来解决问题。伽罗华最重要的成就,是提出了“群”的概念,用群论改变了整个数学的面貌。1829年5月,伽罗华把他的成果写成论文,递交法国科学院,但伴随着这篇杰作而来的是一连串的打击和不幸。先是父亲因不堪忍受教士诽谤而自杀,接着因他的答辩既简捷又深奥
13、令考官们不满而未能进入著名的巴黎综合技术学校。至于他的论文,先是被认为新概念太多又过于简略而要求重写;第二份推导详尽的稿子又因审稿人病逝而下落不明;1831年1月提交的第三份论文又因评阅人不能全部看懂而被否定。 “数学之神”阿基米德 阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研几何原本。 后来阿基米德成为兼数学家与力学
14、家的伟大学者,并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部,但多数是几何著作,这对于推动数学的发展,起着决定性的作用。 砂粒计算,是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的。 “数学之神”阿基米德 阿基米德公元前287年出生在意大利半
15、岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研几何原本。阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部,但多数是几何著作,这
16、对于推动数学的发展,起着决定性的作用。 砂粒计算,是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的。 圆的度量,利用圆的外切与内接96边形,求得圆周率为: ,这是数学史上最早的,明确指出误差限度的值。他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积;使用的是穷举法。 球与圆柱,熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍,这个圆锥的底等于球的大圆,高等于球的半径。阿基米德还指出,如果等边圆柱中有一个内切球,则
17、圆柱的全面积和它的体积,分别为球表面积和体积的 。在这部著作中,他还提出了著名的"阿基米德公理"。 数学奇才伽罗华 伽罗华生于离巴黎不远的一个小城镇,父亲是学校校长,还当过多年市长。家庭的影响使伽罗华一向勇往直前,无所畏惧。青年伽罗华一方面追求数学的真知,另一方面又献身于追求社会正义的事业。在1831年法国的“七月革命”中,作为高等师范学校新生,伽罗华率领群众走上街头,抗议国王的专制统治,不幸被捕。在狱中,他染上了霍乱。即使在这样的恶劣条件下,伽罗华仍然继续搞他的数学研究,并且写成了论文,准备出狱后发表。出狱不久,因为卷入一场无聊的“爱情”纠葛而决斗身亡。
18、160;伽罗华去世后16年,他留存下来的60页手稿才得以发表,科学界才传遍了他的名字。 陈景润与哥德巴赫猜想为了使自己梦想成真,陈景润不管是酷暑还是严冬,在那不足6平米的斗室里,食不知味,夜不能眠,潜心钻研,光是计算的草纸就足足装了几麻袋。1957年,陈景润被调到中国科学院研究所工作,做为新的起点,他更加刻苦钻研。经过10多年的推算,在1965年5月,发表了他的论文大偶数表示一个素数及一个不超过2个素数的乘积之和。论文的发表,受到世界数学界和著名数学家的高度重视和称赞。英国数学家哈伯斯坦和德国数学家黎希特把陈景润的论文写进数学书中,称为“陈氏定理”,可是这个世界数学领域的精英,在日
19、常生活中却不知商品分类,有的商品名字都叫不出来,被称为“痴人”和“怪人”。 作家徐迟在哥德巴赫猜想中这样描绘陈景润的内心世界:“我知道我的病早已严重起来。我是病入膏肓了。细菌在吞噬我的肺腑内脏。我的心力已到了衰竭的地步。我的身体确实是支持不了啦!唯独我的脑细胞是异常的活跃,所以我的工作停不下来。我不能停止。”对于陈景润的贡献,中国的数学家们有过这样一句表述:陈景润是在挑战解析数论领域250年来全世界智力极限的总和。中国改革开放总设计师邓小平曾经这样意味深长地告诉人们:像陈景润这样的科学家,“中国有一千个就了不得”。 陈景润与哥德巴赫猜想陈景润在福州英华中学读书时,有幸聆听了清华大学调
20、来一名很有学问的数学教师讲课。他给同学们讲了世界上一道数学难题:“大约在200年前,一位名叫哥德巴赫的德国数学家提出了任何一个偶数均可表示两个素数之和,简称1l。他一生没有证明出来,便给俄国圣彼得堡的数学家欧拉写信,请他帮助证明这道难题。欧拉接到信后,就着手计算。他费尽了脑筋,直到离开人世,也没有证明出来。之后,哥德巴赫带着一生的遗憾也离开了人世,却留下了这道数学难题。200多年来,这个哥德巴赫猜想之谜吸引了众多的数学家,但始终没有结果,成为世界数学界一大悬案”。老师讲到这里还打个形象的比喻,自然科学皇后是数学,“哥德巴赫猜想”则是皇后王冠上的明珠!这引人入胜的故事给陈景润留下了深刻的印象,“
21、哥德巴赫猜想”像磁石一般吸引着陈景润。从此,陈景润开始了摘取皇冠上宝石的艰辛历程. 数学之父塞乐斯 塞乐斯生于公元前624年,是古希腊第一位闻名世界的大数学家。他原是一位很精明的商人,靠卖橄榄油积累了相当财富后,塞乐斯便专心从事科学研究和旅行。他勤奋好学,同时又不迷信古人,勇于探索,勇于创造,积极思考问题。他的家乡离埃及不太远,所以他常去埃及旅行。在那里,塞乐斯认识了古埃及人在几千年间积累的丰富数学知识。他游历埃及时,曾用一种巧妙的方法算出了金字塔的高度,使古埃及国王阿美西斯钦羡不已。 塞乐斯的方法既巧妙又简单:选一个天气晴朗的日子,在金字塔边竖立一根小木棍,然后观察木棍
22、阴影的长度变化,等到阴影长度恰好等于木棍长度时,赶紧测量金字塔影的长度,因为在这一时刻,金字塔的高度也恰好与塔影长度相等。也有人说,塞乐斯是利用棍影与塔影长度的比等于棍高与塔高的比算出金字塔高度的。如果是这样的话,就要用到三角形对应边成比例这个数学定理。塞乐斯自夸,说是他把这种方法教给了古埃及人但事实可能正好相反,应该是埃及人早就知道了类似的方法,但他们只满足于知道怎样去计算,却没有思考为什么这样算就能得到正确的答案。 高斯的学校生涯 在费迪南公爵的善意帮助下,十五岁的高斯进入一间著名的学院(程度相当於高中和大学之间)。在那里他学习了古代和现代语言,同时也开始对高等数学作研究。 他
23、专心阅读牛顿、欧拉、拉格朗日这些欧洲著名数学家的作品。他对牛顿的工作特别钦佩,并很快地掌握了牛顿的微积分理论。 795年10月他离开家乡的学院到哥庭根 ( Gottingen )去念大学。哥庭根大学在德国很有名,它的丰富数学藏书吸引了高斯。许多外国学生也到那里学习语言、神学、法律或医学。这是一个学术风气很浓厚的城市。 高斯这时候不知道要读什麼系,语言系呢还是数学系?如果以实用观点来看,学数学以后找生活是不大容易的。 可是在他十八岁的前夕,现在数学上的一个新发现使他决定终生研究数学。这发现在数学史上是很重要的。 我们知道当 n 3 时,正 n 边形是指那些每一边都相等,内角也一样的 n 边多边形
24、。 希腊的数学家早知道用圆规和没有刻度的直尺画出正三、四、五、十五边形。但是在这之后的二千多年以来没有人知道怎麼用直尺和圆规构造正十一边数学奇才、计算机之父冯·诺依曼 20世纪即将过去,21世纪就要到来我们站在世纪之交的大门槛,回顾20世纪科学技术的辉煌发展时,不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父" 1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年
25、2月8日,在华盛顿去世,终年54岁 冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献在第二次世界大战前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究1923年关于集合论中超限序数的论文,显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等特别在 1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题 数学奇才、计算机之父冯·诺依曼约翰·冯·诺依曼 ( John V
26、on Nouma,19031957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对 孩子的教育冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘据说他6岁时就能用古 希腊语同父亲闲谈,一生掌握了七种语言最擅德语,可在他用德语思考种种设想时,又能以阅读的速度译成英语他对读过的书籍和论文能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍可如此1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁1921年一
27、1923年在苏黎世大学学习很快又在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁1927年一1929年冯·诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,西渡美国1931年成为该校终身教授1933年转到该校的高级研究所,成为最初六位教授之一,并在那里工作了一生 冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土 1954年他任美国原子能委员会委员;195
28、1年至1953年任美国数学会主席我国第一位数学家的故事刘徽是中国古代最伟大的数学家,在世界数学史上,也享有较高的声誉。他生于公元250年左右,生年履历不详。他出身清贫,一生未任官职,以数学研究为己任,刻苦探求真理,为我们的民族留下了无价之宝。 据说,刘徽从小聪明好学,幼时就能自学九章算术,长大后更加详细研究,因此领悟了其中奥妙,并且采用自己的见解,为此书作注。刘徽原书的方法、公式河定理进行一般的解释和推导,并弥补了九章算术的不足,在数学方法及理论上贡献卓越,奠定了中国古代数学的理论基础。 刘徽同时还创立了“割圆术”。割圆,就是在圆周上截取等分点,然后顺次连接各等分点,组成圆内接正多边形。“割之
29、弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣。”意思是说,等分圆周越细,内接正多边形的面积与圆面积就越接近,只要这种分割无限进行下去,就可以获得圆面积的值。正是利用割圆术,刘徽得出了圆周率=3.14的结果,为圆周率的研究工作奠定理论基础合提供了科学的算法我国第一位数学家的故事刘徽(生于公元250年左右),是中国数学史上一个非常伟大的数学家,在世界数学史上,也占有杰出的地位。他的杰作九章算术注和海岛算经,是我国最宝贵的数学遗产。 九章算术约成书于东汉之初,共有246个问题的解法。在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积计算等,都属于世界先进之列,但因
30、解法比较原始,缺乏必要的证明,而刘徽则对此均作了补充证明。在这些证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献。他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根。在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法。在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法。他利用割圆术科学地求出了圆周率=3.14的结果。刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作。 海岛算经一书中, 刘徽精心选编了九个测量问
31、题,这些题目的创造性、复杂性和富有代表性,都在当时为西方所瞩目。 刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观。他是我国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人。 刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生。他虽然地位低下,但人格高尚。他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富。 共0条评论.女数学家王贞仪女数学家王贞仪(17681797 ),字德卿,江宁人,是清代学者王锡琛之女,著有西洋筹算增删一卷、重订策算证讹一卷、象数窥余四卷、术算简存五卷、筹算易知一卷。 从她遗留下来的著作可以看出,她是一位从事天文和筹算研究的女数学家。算筹,又被称为筹、策、筹策等,有时亦称
32、为算子,是一种棒状的计算工具。一般是竹制或木制的一批同样长短粗细的小棒,也有用金属、玉、骨等质料制成的,不用时放在特制的算袋或算子筒里,使用时在特制的算板、毡或直接在桌上排布。应用“算筹”进行计算的方法叫做“筹算”,算筹传入日本称为“算术”。算筹在中国起源甚早,老子中有一句“善数者不用筹策”的记述,现在所见的最早记载是孙子算经,至明朝筹算渐渐为珠算所取代。 女数学家王贞仪女数学家王贞仪(17681797 ),字德卿,江宁人,是清代学者王锡琛之女,著有西洋筹算增删一卷、重订策算证讹一卷、象数窥余四卷、术算简存五卷、筹算易知一卷。 17世纪初叶,英国数学家纳皮尔发明了一种算筹计算法,明末介绍到我国
33、,也称为“筹算”。清代著名数学家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。戴震称其为“策算”。王贞仪也从事研究由西洋传入我国的这种筹算,并且写了三卷书向国人介绍西洋筹算。她在著作中对西洋筹算进行增补讲解,使之简易明了。王贞仪介绍的纳皮尔算筹乘除法,当时的读者认为容易了解,但与当时我国的乘除法筹算的方法相比,显得较繁杂,因此,数学家们没有使用西洋筹算,一直使用中国筹算法。今天的读者把中外筹算乘除法视为老古董,采用的是由外国传入的笔算四则运算,这种笔算于1903年才开始被使用,故我国与世界接轨使用笔算的历史只有100年。清代数学家梅文鼎清代数学家梅文鼎,出生于公元1633年,安徽宣城人。在88年的生涯中醉心于天
34、文数学之研究,成书七十余种,是我国十七八世纪之交的大数学家。不仅如此,其弟梅文鼐、文 ,其子以燕;其孙梅爵成、刿成;曾孙梅旰都精通数学。其中除了梅文鼎之外,要数梅的成就最大。 梅文鼎著书颇丰,他是明末清初沟通上下,横贯中西的数学家;在发掘、整理古代传统数学和传播、疏散引进西方数学上作出了巨大的贡献。在梅氏丛书辑要中有他编著的数学著作十三种共四十卷之多。其中方程论其六卷1672年完成;筹算两卷完成于1678年;平三角举要五卷;弧三角举要五卷完成于1684年;勾股举隅几何通解各一卷,几何补编四卷完成于1692年;少广拾遗一也完成于1692年;第二年则完成笔算五卷;环中黍尺五卷则完成于1700年;堑
35、堵测量二卷,方圆幂积说一卷是1710年著成;度算释例两卷完成于1717年。这些书将中西数学合壁于一体,集古今数学之大成,深入浅出“使读书者不待详求而义可晓然。”是我国数学史上不可多得的鸿篇巨著。而梅老前辈那种为数学的发展而鞠躬尽瘁,勤耕不辍的精神更值得后代人敬仰。特别是他对中、西数学“技取其长而理唯其是”的致学态度更值得我辈深究。 清代数学家梅文鼎梅文鼎之孙梅爵成是梅氏家族中又一巨人。他于1761年编成梅氏丛书辑要共60卷,其中收集了其爷爷的四十卷数学巨著。而同一时期梅 成还主编了在当时号称数学百科全书的数理精蕴。该书是康熙年间即1712年,康熙合梅 成等学者主编天文算法书律历渊源一百卷中的数
36、学部分。该书共分三部分:上编五卷,下编四十卷,附数学用表四种共八卷,其内容包括当时传入中国的西方主要数学知识及中国古算的一些重要成果。 该书是西方数学传入中国进入第二阶段的重要著作,在中国数学史上的地位,较之利玛窦,徐光启译的几何原本,以及利玛窦、李之藻译的同文算指要高。 掩卷沉思,古人之追求数学之最高境界令我钦佩,而要成为一名真正的数学家,除了勤奋、智慧之外,尚需对数学的悟性。正如梅文鼎所言:“且夫数者所以合理也,历者所以顺天也,法有可采何论东西,理所当明何分新旧,在善学者知其所以异,又知其怪同,去中西之见,以平心观理,则弧三角之详明,郭图之简括,皆足以资探讨而启深思。务集众长以观其会通,毋
37、拘名相而取其精粹。”这种对真理的追求和博大的容纳是深深地嵌进我的心中。清代数学家梅文鼎梅文鼎最突出的特点是勤奋。遇到难读的书,他从不轻易绕过,而是反复钻研,一定要弄懂其中的意义。对于暂时不理解的问题,也总是耿耿不忘,时时刻刻挂在心上,力求弄懂。为此废寝忘食是经常的事。有时读别的书的时候,无意中触发心中的疑团,豁然开朗,便趁夜秉烛,立刻记了下来。有时找到的书,残缺不全,就设法抄补,不错一字,不漏一句。有时听说某地有位在天文、数学方面很有修养的人,他就不顾旅途劳累,步行登门求教。后来他曾客居北京,与他同住的朋友见他如此勤奋钻研,大为惊异。这位朋友说,梅文鼎“尝午夜篝灯夜读,昧爽(天将亮)则兴,频年
38、手抄杂帙,不下数万卷”。 梅文鼎治学的目的非常明确,他的志向是追求科学真理,献身于社会。他研究天文、数学不是为了做官、求功名,而是为了使这些学问能够“斯世共明”,让大家了解。他认为,只要天文、数学这种“古之绝学”不致失传,有所发展,自己就“死而无憾”,“不必身擅其名”。他把功利看得十分淡薄。到了中年,他的夫人不幸去世,梅文鼎决心不再娶,以便专心从事研究、著述。在那个时代,绝大多数的读书人都以学古崇儒为时尚,并且为了参加科举考试而皓首穷经,东奔西走。但梅文鼎无意于仕途,潜心于天文、数学的研究。到了老年,他仍是好学不辍,继续博览群书,观察天象,演算数学,致力于写作。1721年,88岁高龄的梅文鼎把
39、自己的毕生精力,献给了祖国的科学事业。数学家的小故事陈景润。他在一间破旧的小屋里,用掉几麻袋的草稿纸,证明了离哥达巴赫猜想(1+1)最接近的(1+2)。 高斯在上小学时,小学老师对学生很不负责任。这天,老师让大家做从一加到一百的计算题,不一会儿,高斯做完了,老师拿来一看,便对他刮目相看:上面歪歪扭扭地写着5050四个字。老师也算过,答案也是5050。高斯说:“其实很简单,100加1是101,99加2也是101,一共有50对,只要101乘以50就可以了。华罗庚因病左腿残疾后,走路要左腿先画一个大圆圈,右腿再迈上一小步。对于这种奇特而费力的步履,他曾幽默地戏称为“圆与切线的运动”。在逆境中,他顽强
40、地与命运抗争,誓言是:“我要用健全的头脑,代替不健全的双腿!”数 学 家 的 故 事七岁时高斯进了 St. Catherine小学。大约在十岁时,老师在算数课上出了一道难题:把 1到 100的整数写下来,然后把它们加起来!每当有考试时他们有如下的习惯:第一个做完的就把石板当时通行,写字用面朝下地放在老师的桌子上,第二个做完的就把石板摆在第一张石板上,就这样一个一个落起来。这个难题当然难不倒学过算数级数的人,但这些孩子才刚开始学算数呢!老师心想他可以休息一下了。但他错了,因为还不到几秒钟,高斯已经把石板放在讲桌上了,同时说道:答案在这儿!其他的学生把数字一个个加起来,额头都出了汗水,但高斯却静静
41、坐着,对老师投来的,轻蔑的、怀疑的眼光毫不在意。考完後,老师一张张地检查着石板。大部分都做错了,学生就吃了一顿鞭打。最后,高斯的石板被翻了过来,只见上面只有一个数字:5050(用不着说,这是正确的答案。)老师吃了一惊,高斯就解释他如何找到答案:1100101,299101,398101,4952101,5051101,一共有50对和为 101的数目,所以答案是 50×1015050.由此可见高斯找到了算术级数的对称性,然後就像求得一般算术级数合的过程一样,把数目一对对地凑在一起。数 学 家 的 故 事尼尔斯·亨利克·阿贝尔(N.H.Abel)1802年8月5日出生
42、在挪威一个名叫芬德 的小村庄。有七个兄弟姐妹,阿贝尔在家里排行第二。他父亲是村子里的穷牧师, 母亲安妮是一个非常美丽的女人,她遗传给阿贝尔惊人的漂亮容貌。小时候由他 父亲和哥哥教导识字,小学教育基本上是由父亲来教,因为他们没有钱请不起家 庭教师。在中学的最后一年,阿贝尔开始试图解决困扰了数学界几百年的五次方程问 题,不久便认为得到了答案。霍姆伯厄将阿贝尔的研究手稿寄给丹麦当时最著名 的数学家达根。达根教授看不出阿贝尔的论证有甚么错误的地方,但他知道这个 许多大数学家都解决不出的问题不会这么简单的解决出来,于是给了阿贝尔一些 可贵的忠告,希望他再仔细演算自己的推导过程。就在同时,阿贝尔也发现了自
43、 己推理中的缺陷。这次失败给他一个非常有益的打击,把他推上了正确的途径, 使他怀疑一个代数解是否可能。后来他终于证明了五次方程不可解,而那已经是 他十九岁时的事情了。尼尔斯·亨利克·阿贝尔的故事尼尔斯·亨利克·阿贝尔(N.H.Abel)1802年8月5日出生在挪威一个名叫芬德 的小村庄。有七个兄弟姐妹,阿贝尔在家里排行第二。他父亲是村子里的穷牧师, 母亲安妮是一个非常美丽的女人,她遗传给阿贝尔惊人的漂亮容貌。小时候由他 父亲和哥哥教导识字,小学教育基本上是由父亲来教,因为他们没有钱请不起家 庭教师。1817年是阿贝尔一生的转折点。当时给他教数学的老师是一
44、个好酒如命又脾 气粗暴的家伙,后因体罚而致死一名学生被解职,并由一位比阿贝尔大七岁的年 青的教师霍姆伯厄代替。霍姆伯厄本身在数学上没有什么成就,是一个称职但决 不是很有才气的数学家。他在科学上的贡献,就是发掘了阿贝尔的数学才能,而 且成为他的忠诚朋友,给他许多帮助。阿贝尔死后,霍姆伯厄收集出版了他的研 究成果。 霍姆伯厄很快就发现了十六岁的阿贝尔惊人的数学天赋,私下开始给他教授 高等数学,还介绍他阅读泊松、高斯以及拉格朗日的著作。在他的热心指点下, 阿贝尔很快掌握了经典著作中最难懂的部分。数学家的故事祖冲之 祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人他从小就阅读了许多天文、
45、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家 祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率"后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法-"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长刘徽计算到圆内接96边形, 求得=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的值越精确祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出在3.1415926与3.
46、1415927之间并得出了分数形式的近似值,取为约率 ,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近值的分数祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把=叫做"祖率" 数学家的故事祖冲之 祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省
47、涞源县人他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家 祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了大明历,开辟了历法史的新纪元 祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异"意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏
48、以后一千多年才由卡氏发现的为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理"数学家的故事苏步青 苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。虽然家境清贫,可他父母省吃俭用,拼死拼活也要供他上学。他在读初中时,对数学并不感兴趣,觉得数学太简单,一学就懂。可量,后来的一堂数学课影响了他一生的道路。 那是苏步青上初三时,他就读浙江省六十中来了一位刚从东京留学归来的教数学课的杨老师。第一堂课杨老师没有讲数学,而是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗船坚炮利,都想蚕食瓜分中国。中华亡国灭种的危险迫在眉睫,振兴科学,发展实业,救亡图存,在此一举。天
49、下兴亡,匹夫有责,在座的每一位同学都有责任。”他旁征博引,讲述了数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这堂课的最后一句话是:“为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学好数学。”苏步青一生不知听过多少堂课,但这一堂课使他终身难忘。 杨老师的课深深地打动了他,给他的思想注入了新的兴奋剂。读书,不仅为了摆脱个人困境,而是要拯救中国广大的苦难民众;读书,不仅是为了个人找出路,而是为中华民族求新生。当天晚上,苏步青辗转反侧,彻夜难眠。在杨老师的影响下,苏步青的兴趣从文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,救国不忘读书”的座右铭。一迷上数学,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,苏步青
50、只知道读书、思考、解题、演算,4年中演算了上万道数学习题。数学家的故事苏步青 苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。虽然家境清贫,可他父母省吃俭用,拼死拼活也要供他上学。他在读初中时,对数学并不感兴趣,觉得数学太简单,一学就懂。可量,后来的一堂数学课影响了他一生的道路。 17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备
51、聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!” 这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心数学家的故事-陈景润陈景润成了国际知名的大数学家,深受人们的敬重。但他并没有产生骄傲自满情绪,而是把功劳都归于祖国和人民。为了维护祖国的利益,他不惜牺牲个人的名利。 1977年的一天,陈景润收到一封国外来信,是国际数学家联合会主席写给他的,邀请他出席国际数学家大会。这次大会有3000人参加,参加的都是世界上著名的数学家。大会共指定了10位数学
52、家作学术报告,陈景润就是其中之一。这对一位数学家而言,是极大的荣誉,对提高陈景润在国际上的知名度大有好处。 陈景润没有擅作主张,而是立即向研究所党支部作了汇报,请求党的指示。党支部把这一情况又上报到科学院。科学院的党组织对这个问题比较慎重,因为当时中国在国际数学家联合会的席位,一直被台湾占据着。 院领导回答道:“你是数学家,党组织尊重你个人的意见,你可以自己给他回信。” 数学家的故事-陈景润陈景润成了国际知名的大数学家,深受人们的敬重。但他并没有产生骄傲自满情绪,而是把功劳都归于祖国和人民。为了维护祖国的利益,他不惜牺牲个人的名利。1977年的一天,陈景润收到一封国外来信,是国际数学家联合会主席写给他的,邀请他出席国际数学家大会。陈景润
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