数学家祖冲之.ppt.ppt

祖冲之 壹 贰 叁 肆 伍 简介主要履历成就概述主要著作评价 简介祖冲之 公元429 公元500 南北朝时齐人 汉族 字文远 祖籍范阳郡遒县 今河北涞水县 是我国杰出的数学家 天文学家 文学家 地质学家 地理学家和科学家 他不仅是一位杰出的数学家和天文学家 而且还是一位杰出的机械专家 历任职务祖冲之从小接受家传的科学知识 青年时进入华林学省 从事学术活动 一生先后任过南徐州 今镇江市 从事史 公府参军 娄县 今昆山市东北 县令 长水校尉等官职 早在青年时期 他就有了博学多才的名声 并且被政府派到当时的一个学术研究机关 华林学省 去做研究工作 后来他又担任过地方官职 公元461年 他任南徐州 今江苏镇江 刺史府里的从事 464年 宋朝政府调他到娄县 今江苏昆山县东北 作县令 当祖冲之晚年的时候 大约在公元494年到498年之间 他担任长水校尉的官职 当时他写了一篇 安边论 建议政府开垦荒地 发展农业 增强国力 安定民生 巩固国防 过不多久 这位卓越的大科学家活到七十二岁 就在公元500年的时候去世了 数学成就 祖冲之 在世界数学史上第一次将圆周率 值计算到小数点后六位 即3 1415926到3 1415927之间 入选世界纪录协会世界第一位将圆周率值计算到小数第六位的科学家 创造了中国纪协世界之最 这一纪录直到15世纪才由阿拉伯数学家卡西和法国数学家维叶特打破 他提出约率22 7和密率355 113 这一密率值是世界上最早提出的 比欧洲早1100年 所以有人主张叫它 祖率 也就是圆周率的祖先 圆周率圆周率是一个永远除不尽的无穷小数 它不能用分数 有限小数或循环小数完全准确地表示出来 祖冲之正是采用刘徽的方法 把圆的内接正多边形的边数增多到24576边时 所求得的结果 刘徽 割圆术 三国末年 有位数学家刘徽创造了用割圆术来求圆周率的方法 大致是这样 他设圆的半径为1 把圆周六等分 作圆的内接正六边形 用勾股定理求出这个内接正六边形的周长 然后依次作内接十二边形 二十四边形 得出它的边长和为6 282048 而圆内接正多边形的边数越多 它的边长就越接近圆的实际周长 所以此时圆周率的值为边长除以2 其近似值为3 14 刘徽就是根据这个道理 从圆内接正六边形开始 逐次加倍地增加边数 一直计算到内接正九十六边形为止 求得了圆周率是3 141024 把这个数化为分数 就是157 50 刘徽所求得的圆周率 后来被称为 徽率 直径d 2半径r 1边长a 1周长c 6 282048 如果把内接正六边形的周长6当作圆的周长 周长与直径的比 6 282048 2 3 14 由于现代科学技术水平不断提高 已计算出了小数点后几万位数字的圆周率 这 从前自以为很有学问 记忆很好的教书先 喜欢饮酒 他常常跑到山上的寺庙 一边喝酒 一边谈天说地 一次 和善想考考他的学问和记忆 要他背诵圆周率小数点后后22位 然后对先生说 我再念上三遍 你如果能马上背出来 我愿罚酒三十杯 聪明的先生想出了一个高招 很快就背出来了 他根据读音相近的特点 听和尚第二遍就遍出来了 山巅一寺一壶酒 3 14159 尔乐苦煞吾 26535 把酒吃 897 杀不死 384 乐尔乐 626 他将自己的数学研究成果汇集成一部著作 名为 缀术 唐朝国学曾经将此书定为数学课本 祖冲之还和儿子祖暅一起圆满地利用 牟合方盖 解决了球体积的计算问题 得到正确的球体积公式 天文历法 他编制的 大明历 第一次将 岁差 引进历法 提出在391年中设置144个闰月 推算出一回归年的长度为365 24281481日 误差只有50秒左右 这是当时世界上最先进的历法 首次精密测出交点月日数 27 21223 回归年日数 365 2428 等数据 还发明了用圭表测量冬至前后若干天的正午太阳影长以定冬至时刻的方法 大明历 的主要成就如下 区分了回归年和恒星年 首次把岁差引进历法 测得岁差为45年11月差一度 今测约为70 7年差一度 岁差的引入是中国历法史上的重大进步 定一个回归年为365 24281481日 今测为365 24219878日 直到南宋宁宗庆元五年 公元1199年 杨忠辅制统天历以前 它一直是最精确的数据 采用391年置144闰的新闰周 比以往历法采用的19年置7闰的闰周更加精密 定交点月日数为27 21223日 今测为27 21222日 交点月日数的精确测得使得准确的日月食预报成为可能 祖冲之曾用大明历推算了从元嘉十三年 公元436年 到大明三年 公元459年 23年间发生的4次月食时间 结果与实际完全符合 得出木星每84年超辰一次的结论 即定木星公转周期为11 858年 今测为11 862年 给出了更精确的五星会合周期 其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值 提出了用圭表测量正午太阳影长以定冬至时刻的方法 音乐方面 他对音乐也有研究 著作有 释论语 释孝经 易义 老子义 庄子义 及小说 述异记 等 但早已失传 机械制造他设计制造过水碓磨 铜制机件传动的指南车 千里船 定时器等等 祖冲之也制造了很有用的劳动工具 他看到劳动人民舂米 磨粉很费力 就创造了一种粮食加工工具 叫作水碓磨 古代劳动人民很早就发明了利用水力着米的水礁和磨粉的水磨 主要著作数学方面 缀术 历法方面 大明历 音乐方面 释论语 释孝经 易义 老子义 庄子义 小说