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文档简介

1、数学名言 数学是上帝用来书写宇宙的文字。 数学的魅力在于它是很有趣的学科。 一个数学真理本身既不简单也不复杂,它就是它 一门科学,只有当它成功地运用数学时,才能达到真正完善的地步。 纯数学这门科学在其现代发展阶段,可以说是人类精神之最具独创性的创造。 数学表达上准确简洁、逻辑上抽象普适、形式上灵活多变,是宇宙交际的理想工具。 数学中的一些美丽定理具有这样的特性:它们极易从事实中归纳出来,但证明却隐藏的极深。数学史(The History of Mathematics)是研究数学科学发生发展及其规律的科学,简单地说就是研究数学的历史。它不仅追溯数学内容、思想和方法的演变、发展过程,而且还探索影响

2、这种过程的各种因素,以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。因此,数学史研究对象不仅包括具体的数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等社会科学与人文科学内容,是一门交叉性学科。数学史的比较研究往往围绕数学成果、数学科学范式、数学发展的社会背景等三方面而展开。数学发展的五个阶段数学萌芽期(公元前600年以前)初等数学时期(公元前600年至17世纪中叶)变量数学时期(17世纪中叶至19世纪20年代)近代数学时期(19世纪20年代至第二次世界大战)现代数学时期(20世纪40年代以来)数学发展的五个阶段中国九章算术九章算术是中国现存的一部最古老的数学书。作者不详。初步考证,大约成书于东汉

3、初期。此书采用问题集的形式,搜集了二百四十六道与生产实践相联系的应用问题及其解法,依照问题的性质和解法,分别隶属於方田,栗米,衰分,少广,商功,均输,盈不足,方程及句股九章。随着社会的发展,社会生产力的逐渐提高,从而促进了数学的发展。九章算术就是记载了古代劳动人民在生产实践中总结出来的数学知识。它不但开拓了中国数学的发展道路,在世界数学发展中也占有及其重要的地位。数学名家祖冲之法国巴黎的发现宫科学博物馆中有祖冲之的大名与他所发现的圆周率值并列。他曾经算出月球绕地球一周为时27.21223日,与现代公认的27.21222日,在那个时代能有那麼伟大的成就,实在让人佩服,难怪西方科学家把月球上许多火

4、山口中的一个命名为祖冲之。而即使在社会主义共产国家老大哥苏俄,在莫斯科国立大学礼堂廊壁上,用彩色大理石镶嵌的世界各国著名的科学家肖像中,也有中国的祖冲之和李时珍,祖氏有那麼杰出的表现,我们不能不对他稍有认识。欧拉(Leonhard Euler 公元1707-1783年) 1707年出生在瑞士的巴塞尔(Basel)城,13岁就进巴塞尔大学读书,得到当时最有名的数学家约翰伯努利(Johann Bernoulli,1667-1748年)的精心指导。欧拉是科学史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%,

5、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。19世纪伟大数学家高斯(Gauss,1777-1855年)曾说:研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法。数学名家古代 墨子 惠施 张苍 耿寿昌 刘歆 许商 张衡 刘洪 徐岳 赵爽 刘徽 王蕃 何承天 张邱建 祖冲之 祖日桓 甄鸾 刘焯 王孝通 李淳风 僧一行 边冈 沈括 贾宪刘益 秦九韶 李冶王 恂杨辉 郭守敬 朱世杰 陶宗仪吴敬 王文素 顾应祥 程大位 徐光启 朱载堉 李之藻 王锡阐 梅文鼎 家族 年希尧 明安图 董佑诚焦循 汪莱 李锐 项名达 阮元 徐有壬 戴煦 李善兰邹伯奇 夏鸾 翔华 蘅芳

6、 丁取忠 黄宗宪 左潜 曾纪鸿周达现代胡明复 冯祖荀 姜立夫 陈建功 熊庆来 苏步青 江泽涵 许宝騄 华罗庚 陈省身 林家翘 吴文俊 陈景润 丘成桐冯康 周伟良 萧荫堂 钟开莱数学界的三大危机无理数大约公元前5世纪,不可通约量的发现导致了毕达哥拉斯悖论。当时的毕达哥拉斯学派重视自然及社会中不变因素的研究,把几何、算术、天文、音乐称为“四艺”,在其中追求宇宙的和谐规律性。他们认为:宇宙间一切事物都可归结为整数或整数之比,毕达哥拉斯学派的一项重大贡献是证明了勾股定理,但由此也发现了一些直角三角形的斜边不能表示成整数或整数之比(不可通约)的情形,如直角边长均为1的直角三角形就是如此。这一悖论直接触犯

7、了毕氏学派的根本信条,导致了当时认识上的“危机”,从而产生了第一次数学危机。无穷小1734年,英国哲学家、大主教贝克莱发表分析学家或者向一个不信正教数学家的进言,矛头指向微积分的基础-无穷小的问题,提出了所谓贝克莱悖论。他指出:“牛顿在求xn的导数时,采取了先给x以增量0,应用二项式(x+0)n,从中减去xn以求得增量,并除以0以求出xn的增量与x的增量之比,然后又让0消逝,这样得出增量的最终比。这里牛顿做了违反矛盾律的手续先设x有增量,又令增量为零,也即假设x没有增量。”他认为无穷小dx既等于零又不等于零,召之即来,挥之即去,这是荒谬,“dx为逝去量的灵魂”。无穷小量究竟是不是零?无穷小及其

8、分析是否合理?由此而引起了数学界甚至哲学界长达一个半世纪的争论。导致了数学史上的第二次数学危机。罗素悖论 数学史上的第三次危机,是由1897年的突然冲击而出现的,从整体来看,还没有解决到令人满意的程度。这次危机是由于在康托的一般集合理论的边缘发现悖论造成的。由于集合概念已经渗透到众多的数学分支,并且实际上集合论成了数学的基础,因此集合论中悖论的发现自然地引起了对数学的整个基本结构的有效性的怀疑。其中最著名的是罗素于1919年给出的,它涉及到某村理发师的困境。理发师宣布了这样一条原则:他给所有不给自己刮脸的人刮脸,并且,只给村里这样的人刮脸。当人们试图回答下列疑问时,就认识到了这种情况的悖论性质

9、:“理发师是否自己给自己刮脸?”如果他不给自己刮脸,那么他按原则就该为自己刮脸;如果他给自己刮脸,那么他就不符合他的原则。韩信骑马在路上据说有一天,韩信骑马走在路上,看见两个人正在路边为分油发愁。这两个人有一只容量10斤(1斤=500千克)的篓子,里面装满了油;还有一只空的罐和一只空的葫芦,罐可装7斤油,葫芦可装3斤油。要把这10斤油平分,每人5斤。但是谁也没有带秤,只能拿手头的三个容器倒来倒去。应该怎样分呢?韩信骑在马上,了解情况以后,说:“葫芦归罐罐归篓,二人分油回家走。”说完了,打马就走。两个人按照韩信的办法倒来倒去,果然把油平均分成两半,每人5斤,高高兴兴,各自回家。韩信所说的“葫芦归

10、罐”,是指把葫芦里的油往罐里倒;“罐归篓”是指把罐里的油往篓里倒。通常分油要把油从大容器往小容器里倒,现在却把小容器里的油往大容器里“归”。往油葫芦里倒油,只能得到3斤的油量;把葫芦里的油往罐里“归”,“归”到第三次,葫芦里就出现2斤的油量。再把满满一罐油 “归”到篓里,腾出空来,把葫芦里的2斤油“归”到空罐里;最后再倒一葫芦3斤油,“归”到罐里,就完成分油任务了。高斯发现了数学定理德国著名大科学家高斯(17771855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。长大后他成为当代最杰出的天文学家、数学家。他在物理的电磁学方

11、面有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们则称呼他为“数学王子”。他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见:穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。“你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发的拿起一本小说坐在椅子上看去了。教室里的小朋友们拿起石板开

12、始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?”老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。”数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢?高斯解释他发现的一个方法

13、,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。为了中华民族的富强 -苏步青的故事苏步青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

14、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

15、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,苏步青只知道读书、思考、解题、演算,4年中演算了上万道数学习题。现在温州一中(即当时省立十中)还珍藏着苏步青一本几何练习薄,用毛笔书写,工工整整。中学毕业时,苏步青门门功课都在90分以上。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

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