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世界數學發展史
數學,起源于人類早期的生產活動,為中國古代六藝之一,亦被古希臘學者視為哲學之起點。數學的希臘語μαθηματικ??(mathematikós)意思是“學問的基礎”,源于μ?θημα(máthema)(“科學,知識,學問”)。
數學的演進大約可以看成是抽象化的持續發展,或是題材的延展。第一個被抽象化的概念大概是數字,其對兩個蘋果及兩個橘子之間有某樣相同事物的認知是人類思想的一大突破。 除了認知到如何去數實際物質的數量,史前的人類亦了解了如何去數抽象物質的數量,如時間-日、季節和年。算術(加減乘除)也自然而然地產生了。古代的石碑亦證實了當時已有幾何的知識。
更進一步則需要寫作或其他可記錄數字的系統,如符木或于印加帝國內用來儲存數據的奇普。歷史上曾有過許多且分歧的記數系統。
從歷史時代的一開始,數學內的主要原理是為了做稅務和貿易等相關計算,為了了解數字間的關系,為了測量土地,以及為了預測天文事件而形成的。這些需要可以簡單地被概括為數學對數量、結構、空間及時間方面的研究。
到了16世紀,算術、初等代數、以及三角學等初等數學已大體完備。17世紀變量概念的產生使人們開始研究變化中的量與量的互相關系和圖形間的互相變換。在研究經典力學的過程中,微積分的方法被發明。隨著自然科學和技術的進一步發展,為研究數學基礎而產生的集合論和數理邏輯等也開始慢慢發展。
數學從古至今便一直不斷地延展,且與科學有豐富的相互作用,并使兩者都得到好處。數學在歷史上有著許多的發現,并且直至今日都還不斷地發現中。依據Mikhail B. Sevryuk于美國數學會通報2006年1月的期刊中所說,“存在于數學評論數據庫中論文和書籍的數量自1940年(數學評論的創刊年份)現已超過了一百九十萬份,而且每年還增加超過七萬五千份的細目。此一學海的絕大部份為新的數學定理及其證明。”
著名數學家:
高斯
數 學 天 才 —— 高 斯 高斯是德國數學家、物理學家和天文學家。 高斯一生下來,就對一切現象和事物十分好奇,而且決心弄個水落石出。7歲那年,高斯第一次上學了。 在全世界廣為流傳的一則故事說,高斯10歲時算出布特納給學生們出的將1到100的所有整數加起來的算術題,布特納當時給孩子們出的是一道更難的加法題:81297+81495+81693+…+100899。說完高斯也算完并把寫有答案的小石板交了上去,當時只有他寫的答案是正確的。數學史家們傾向于認為,高斯當時已掌握了等差數列求和的方法。一位年僅10歲的孩子,能獨立發現這一數學方法實屬很不平常。 高斯的學術地位,歷來被人們推崇得很高。他有“數學王子”、“數學家之王”的美稱。
牛頓
牛頓是英國物理學家和數學家。在學校里,牛頓是個古怪的孩子,就喜歡自己設計、自己動手,做風箏、日晷、滴漏之類器物。他對周圍的一切充滿好奇,但并不顯得特別聰明。 后來,家里叫他停學,到他母親的農場上去幫忙。在他母親的農場上,看到一個蘋果落在地上,便開始捉摸,這種將蘋果往下拉的力會不會也在控制著月球。由此牛頓推導出物體的下落速度改變率與重力的大小成正比,而重力大小與距地心距離的平方成反比。后來牛頓的棱鏡實驗也使他一舉成名。 牛頓有兩句名言是大家所熟知的。他在一封信中寫道:“如果我比別人看得遠些,那是因為我站在巨人們的肩上。”據說他還講過:“我不知道世人對我怎么看;但在我自己看來就好像只是一個在海濱嬉戲的孩子,不時地為比別人找到一塊光滑的卵石或一只更美麗的貝殼而感到高興,而我面前的浩瀚的真理海洋,卻還完全是個謎。
萊布尼茨
戈特弗里德·威廉·凡·萊布尼茨(Gottfried Wilhelm von Leibniz,1646年7月1日~1716年11月14日)德國最重要的自然科學家、數學家、物理學家、歷史學家和哲學家,一位舉世罕見的科學天才,和牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)同為微積分的創建人。他博覽群書,涉獵百科,對豐富人類的科學知識寶庫做出了不可磨滅的貢獻。
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2.求一篇《數學發展史》,要簡短,3.4百字左右的
一. 第一次數學危機 所謂數學危機,指的是在數學發展的某個歷史階段中,出現了一種相當激化的、涉及整個數學理論基礎的矛盾。
“公元前5世紀,一個希臘人,Pythagoras學派的Hippasus,發現了等腰直角三角形的直角邊與斜邊不可通約,從而導致了數學的第一次危機。” 事情是這樣的,當時人們還剛剛處在從自然數概念脫胎而形成有理數概念的早期階段,對于無理數概念是一無所知。
因此,當時人們的普遍見解時確信一切量均可用有理數來表示,亦即是說,在任何精度的范圍內的任何量,總能表示為有理數,這在當時,已成為希臘人的一種普遍信仰。這也是Pythagoras學派的信條,在Pythagoras看來,不僅深信數的和諧與數是萬物之源,而且宇宙間的一切現象都能歸結為整數或整數比。
另外,Pythagoras學派的重大貢獻之一是證明了勾股弦定理,也就是直角三角形兩直角邊之平方和等于斜邊的平方,然而Hippasus指出:取一直角邊均為1的等腰直角三角形,如果其斜邊為整數比,約去分子分母后的公因數后為 ,那么m與n中至少有一個是奇數,由勾股定理知有 + =( ) ,于是2= / ,所以m是偶數,那么,一方面由于m與n中必有一個為奇數而知n為奇數,另一方面,既然m為偶數,當可表為m=2k,于是4 =2 ,故 =2 ,因而n亦為偶數,矛盾。這表明等腰直角三角形之斜邊無法用整數或整數之比去表示。
這就嚴重觸犯了Pythagoras學派的信條,同時也沖擊了當時希臘人的普遍見解,不能不使人們感到驚奇不安。直接動搖了這個歷史的數學基礎,傳統觀念受到了挑戰。
相傳Hippasus因次被Pythagoras投入海中處死,因為他在宇宙間搞出了一個直接否定他們學派信條的怪物,而且他不顧學派的規定,敢于向學生披露新的數學思想。當然Hippasus的偉大發現是淹不死的,它以頑強的生命力而被廣為流傳,迫使人們去認識和理解“整數及整數比(有理數)不能包括一切幾何量”。
另一方面,這種危機局面的出現,也進一步促使人們,從依靠直觀感覺與經驗而轉向依靠證明,推動了公理幾何學與邏輯學的誕生和發展。 二.第二次數學危機 數學史上把18世紀微機分誕生以來在數學界出現的混亂局面稱為數學的第二次危機。
在17世紀和18世紀,由于微積分理論的產生以及在各個領域里的廣泛應用,使得微積分理論得到了飛速的發展。但在另一方面,當時的整個微積分理論卻是建立在含混不清的無窮小概念上,從而沒有一個牢固的基礎,遭到了來自各各方面的非難和攻擊。
大主教Berkeley于1734年向數學家質疑:所謂瞬時速度是 / 在 趨向于0時的值,那么 或 是個什么東西?如果 和 是0,則 / 就是0/0,從而無意義,如果它們不是0,即使極為微小,其結果只能是近似值,決不是所求瞬時速度的精確值。總之,不論他們是0或不是0,都將導致荒謬。
大主教Berkeley之所以猛烈攻擊微積分,主要是因為他對當時自然科學的發展,所造成之對宗教信仰的日益增長的威脅極為恐懼。但也正由于當時的微積分理論沒有一個牢固的基礎,致使來自各方面的非難和攻擊看上去言之有物。
所以,“在整個18世紀,對于微積分和積分運算的研究具有一種特殊的痛苦,因為一方面是純粹分析領域及其應用領域內的一個接一個光輝發現,但與這些奇妙的發現相對照的卻是由其基礎的含糊性所導致的矛盾愈來愈尖銳。”借以解決數學的第二次危機,這就直接導致了Cauchy時代的到來。
Cauchy詳細而系統地發展了極限論,為微機分理論尋找了牢固的基礎,發展了 —— 方法和極限理論,避開了實體無限小和無限大概念的設想和使用,這就是今天所所的標準分析。 三.第三次數學危機 普遍認為,由于嚴格的微積分理論的建立,上述數學史上的兩次危機已經解決。
但在事實上,建立嚴格的分析理論是以實數理論為基礎的,而要建立嚴格的實數理論,又必須以集合論為基礎,而古典集合論的誕生和發展,卻又偏偏出現了一系列悖論,并由此而構成了更大的危機。 悖論的出現,原來并沒有真正引起數學家和邏輯學家的重視,似乎古昔相傳的悖論,只是人為地制造出來的東西,并不值得介意。
直到19世紀90年代,悖論在作為整個數學之理論基礎的集合論中出現了,這樣才開始引起數學家們的注意。 古典集合論的創始者Cantor于1895年第一個在他自己創立的集合論中發現了悖論,但他沒有公開,也不敢公開。
然而矛盾是包不住的,1897年,原先由Cantor自己所發現的這個悖論還是由Burali-forti發現了,并且公諸于世,因而人們就稱之為Burali-Forti悖論。在Burali-Forti悖論公布兩年后,即1899年,Cantor又發現了一個矛盾,并公諸于世,人們也就稱之為Cantor悖論。
雖然在古典集合論中出現了如上述的一些悖論,但也并沒有引起數學家們的不安,因為大家都認為悖論的出現,只是牽涉到集合論中一些較為專門的技術問題,只要作些技術性的修改或調整,便能解決問題。因而在這種認識之下,不僅沒有為悖論的出現而感到不安,相反地,一種充滿安全感的情緒籠罩著大家。
正如1900在法國巴黎召開的國際數學會議上,法國大數學家Poincare宣稱:數學的嚴格性,看來今天才可說是實現了。事實上,當時的數學家。
3.高斯的數學史 必須簡短
高斯是德國著名的大科學家,他最出名的故事就是在他10歲時,小學老師出了一道算術難題:計算1+2+3+……+100=?
這下可難倒了剛學數學的小朋友們,他們按照題目的要求,正把數字一個一個地相加.可這時,卻傳來了高斯的聲音:“老師,我已經算好了!”
老師很吃驚,高斯解釋道:因為1+100=101,2+99=101,3+98=101,……,49+52=101,50+51=101,而像這樣的等于101的組合一共有50組,所以答案很快就可以求出:101*50=5050.
4.中國數學發展史,簡單一點的
中國數學發展史 中國古代是一個在世界上數學領先的國家,用近代科目來分類的話,可以看出無論在算術、代數、幾何和三角各方而都十分發達。
現在就讓我們來簡單回顧一下初等數學在中國發展的歷史。 (一)屬于算術方面的材料 大約在3000年以前中國已經知道自然數的四則運算,這些運算只是一些結果,被保存在古代的文字和典籍中。
乘除的運算規則在后來的“孫子算經”(公元三世紀)內有了詳細的記載。中國古代是用籌來計數的,在我們古代人民的計數中,己利用了和我們現在相同的位率,用籌記數的方法是以縱的籌表示單位數、百位數、萬位數等;用橫的籌表示十位數、千位數等,在運算過程中也很明顯的表現出來。
“孫子算經”用十六字來表明它,“一從十橫,百立千僵,千十相望,萬百相當。” 和其他古代國家一樣,乘法表的產生在中國也很早。
乘法表中國古代叫九九,估計在2500年以前中國已有這個表,在那個時候人們便以九九來代表數學。現在我們還能看到漢代遺留下來的木簡(公元前一世紀)上面寫有九九的乘法口訣。
現有的史料指出,中國古代數學書“九章算術”(約公元一世紀前后)的分數運算法則是世界上最早的文獻,“九章算術”的分數四則運算和現在我們所用的幾乎完全一樣。 古代學習算術也從量的衡量開始認識分數,“孫子算經”(公元三世紀)和“夏候陽算經”(公元六、七世紀)在論分數之前都開始講度量衡,“夏侯陽算經”卷上在敘述度量衡后又記著:“十乘加一等,百乘加二等,千乘加三等,萬乘加四等;十除退一等,百除退二等,千除退三等,萬除退四等。”
這種以十的方冪來表示位率無疑地也是中國最早發現的。 小數的記法,元朝(公元十三世紀)是用低一格來表示,如13.56作1356 。
在算術中還應該提出由公元三世紀“孫子算經”的物不知數題發展到宋朝秦九韶(公元1247年)的大衍求一術,這就是中國剩余定理,相同的方法歐洲在十九世紀才進行研究。 宋朝楊輝所著的書中(公元1274年)有一個1—300以內的因數表,例如297用“三因加一損一”來代表,就是說297=3*11*9,(11=10十1叫加一,9=10—1叫損一)。
楊輝還用“連身加”這名詞來說明201—300以內的質數。 (二)屬于代數方面的材料 從“九章算術”卷八說明方程以后,在數值代數的領域內中國一直保持了光輝的成就。
“九章算術”方程章首先解釋正負術是確切不移的,正象我們現在學習初等代數時從正負數的四則運算學起一樣,負數的出現便豐富了數的內容。 我們古代的方程在公元前一世紀的時候已有多元方程組、一元二次方程及不定方程幾種。
一元二次方程是借用幾何圖形而得到證明。 不定方程的出現在二千多年前的中國是一個值得重視的課題,這比我們現在所熟知的希臘丟番圖方程要早三百多年。
具有x3+px2+qx=A和x3+px2=A形式的三次方程,中國在公元七世紀的唐代王孝通“緝古算經”已有記載,用“從開立方除之”而求出數字解答(可惜原解法失傳了),不難想象王孝通得到這種解法時的愉快程度,他說誰能改動他著作內的一個字可酬以千金。 十一世紀的賈憲已發明了和霍納(1786—1837)方法相同的數字方程解法,我們也不能忘記十三世紀中國數學家秦九韶在這方面的偉大貢獻。
在世界數學史上對方程的原始記載有著不同的形式,但比較起來不得不推中國天元術的簡潔明了。四元術是天元術發展的必然產物。
級數是古老的東西,二千多年前的“周髀算經”和“九章算術”都談到算術級數和幾何級數。十四世紀初中國元代朱世杰的級數計算應給予很高的評價,他的有些工作歐洲在十八、九世紀的著作內才有記錄。
十一世紀時代,中國已有完備的二項式系數表,并且還有這表的編制方法。 歷史文獻揭示出在計算中有名的盈不足術是由中國傳往歐洲的。
內插法的計算,中國可上溯到六世紀的劉焯,并且七世紀末的僧一行有不等間距的內插法計算。 十四世紀以前,屬于代數方面許多問題的研究,中國是先進國家之一。
就是到十八,九世紀由李銳(1773—1817),汪萊(1768—1813)到李善蘭(1811—1882),他們在這一方面的研究上也都發表了很多的名著。 (三)屬于幾何方面的材料 自明朝后期(十六世紀)歐幾里得“幾何原本”中文譯本一部分出版之前,中國的幾何早已在獨立發展著。
應該重視古代的許多工藝品以及建筑工程、水利工程上的成就,其中蘊藏了豐富的幾何知識。 中國的幾何有悠久的歷史,可靠的記錄從公元前十五世紀談起,甲骨文內己有規和矩二個字,規是用來畫圓的,矩是用來畫方的。
漢代石刻中矩的形狀類似現在的直角三角形,大約在公元前二世紀左右,中國已記載了有名的勾股定理(勾股二個字的起源比較遲)。 圓和方的研究在古代中國幾何發展中占了重要位置。
墨子對圓的定義是:“圓,一中同長也。”—個中心到圓周相等的叫圓,這解釋要比歐幾里得還早一百多年。
在圓周率的計算上有劉歆(?一23)、張衡(78—139)、劉徽(263)、王蕃(219—257)、祖沖之(429—500)、趙友欽(公元十三世紀)等人,其中劉徽、祖沖之、趙友欽的方法和所得的結果舉世聞名。 。
5.簡潔的數學發展史,速度急,簡潔一點啊
1(前3500-前500)數學起源與早期發展: 古埃及數學、美索不達米亞(古巴比倫)數學 2(前600-5世紀)古代希臘數學:論證數學的發端、歐式幾何 3(3世紀-14世紀)中世紀的中國數學、印度數學、阿拉伯數學:實用數學的輝煌 4(12世紀-17世紀)近代數學的興起:代數學的發展、解析幾何的誕生 5(14世紀-18世紀)微積分的建立:牛頓與萊布尼茨的微積分建立 6(18世紀-19世紀)分析時代:微積分的各領域應用 7(19世紀)代數的新生:抽象代數產生(近世代數) 8(19世紀)幾何學的變革:非歐幾何 9(19世紀)分析的嚴密化:微積分的基礎的嚴密化 10二十世紀的純粹數學的趨勢 11二十一世紀應用數學的天下以上是按數學發展的脈絡進行劃分的,不是按時間順序,時代也都標注了。如果在簡單說就是 1古代數學 希臘的論證數學與中國的實用數學的起源發展 2近代數學 微積分的發現、應用、嚴密化 3現代數學 對數學的基礎的思考
……什么情況
6.簡短的十位數學家的故事
1.劉徽(生于公元250年左右),是中國數學史上一個非常偉大的數學家,在世界數學史上,也占有杰出的地位。他的杰作《九章算術注》和《海島算經》,是我國最寶貴的數學遺產。
2. 祖沖之在數學上的杰出成就,是關于圓周率的計算。秦漢以前,人們以"徑一周三"做為圓周率,這就是"古率"。3.法國數學家拉格朗日(Lagrange J.L.,1736.1.25~1813.4.10)曾經說過:"只要代數同幾何分道揚鑣,它們的進展就緩慢,它們的應用就狹窄。但是,當這兩門科學結合成伴侶時,它們就互相吸取新鮮的活力。從那以后,就以快速的步伐走向完善。"
4.我國數學家華羅庚(1910.11.12~1985.6.12)說過:"數與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛。數缺形時少直覺,形少數時難入微。形數結合百般好,隔裂分家萬事非。切莫忘,幾何代數統一體,永遠聯系,切莫分離!" 5.笛卡兒的坐標系不同于一個一般的定理,也不同于一段一般的數學理論,它是一種思想方法和技藝,它使整個數學發生了嶄新的變化,它使笛卡兒成為了當之無愧的現代數學的創始人之一。 6.高斯(*,1777.4.30~1855.2.23)是德國數學家、物理學家和天文學家,出生于德國布倫茲維克的一個貧苦家庭。7.畢達哥拉斯(Pythagoras,572BC?~497BC?),古希臘數學家、哲學家。 8.錢學森1911年出生在上海市,1934年畢業于上海交通大學。他為了更好地報效祖國,于1935年考取美國麻省理工學院進行深造學習,并于1936年轉入加州理工學院繼續學習,并拜著名的航空科學家馮·卡門為師,學習航空工程理論。錢學森學習十分努力,三年后便獲得了博士學位并留校任教。在馮·卡門的指導下,錢學森對火箭技術產生了濃厚的興趣,并在高速空氣動力學和噴氣推進研究領域中突飛猛進。不久,經馮·卡門的推薦,錢學森成了加州理工學院最年輕的終身教授。
7.簡短的數學家的故事,
數學家的墓志銘
一些數學家生前獻身于數學,死后在他們的墓碑上,刻著代表著他們生平業績的標志。
古希臘學者阿基米德死于進攻西西里島的羅馬敵兵之手(死前他還在主:“不要弄壞我的圓”。)后,人們為紀念他便在其墓碑上刻上球內切于圓柱的圖形,以紀念他發現球的體積和表面積均為其外切圓柱體積和表面積的三分之二。 德國數學家高斯在他研究發現了正十七邊形的尺規作法后,便放棄原來立志學文的打算 而獻身于數學,以至在數學上作出許多重大貢獻。甚至他在遺囑中曾建議為他建造正十七邊形的棱柱為底座的墓碑。
16世紀德國數學家魯道夫,花了畢生精力,把圓周率算到小數后35位,后人稱之為魯 道夫數,他死后別人便把這個數刻到他的墓碑上。 瑞士數學家雅谷·伯努利,生前對螺線(被譽為生命之線)有研究,他死之后,墓碑上 就刻著一條對數螺線,同時碑文上還寫著:“我雖然改變了,但卻和原來一樣”。這是一句既刻劃螺線性質又象征他對數學熱愛的雙關語
8.數學家的故事,要四個,簡短的
1、8歲高斯發現了數學定理
德國著名大科學家高斯(1777~1855)出生在一個貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學計算,在三歲時有一天晚上他看著父親在算工錢時,還糾正父親計算的錯誤。
有一天高斯的數學教師情緒低落的一天。對同學們說:“你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。”
結果不到半個小時,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老師,答案是不是這樣?”
老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:“去,回去再算!錯了。”
高斯卻站著不動,把石板伸向老師面前:“老師!我想這個答案是對的。”
數學老師本來想怒吼起來,可是一看石板上寫了這樣的數:5050,他驚奇起來,這個8歲的小鬼怎么這樣快就得到了答案呢?
高斯解釋他發現的一個方法,這個方法就是古時希臘人和中國人用來計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發現使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點是不對的。他以后也認真教起書來,并且還常從城里買些數學書自己進修并借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以后便在數學上作了一些重要的研究了。
2、陳景潤理發
陳景潤是我國有名的數學家。他不愛逛公園,不愛遛馬路,就愛學習。他學習起來,常常忘記了吃飯睡覺。 有一天,陳景潤在吃中飯的時候,摸摸腦袋發現頭發太長了,應該快去理一理,要不,人家看見了,還當他是個大姑娘呢。于是,他放下飯碗,就跑到理發店去了。
理發店里人很多,大家挨著次序理發。陳景潤拿得牌子是三十八號。他想:輪到我還早著哩,時間是多么寶貴啊,我可不能白白浪費掉。他趕忙走出理發店,找了個安靜的地方坐下來,然后從口袋里掏出個小本子,背起外文生字來。
他背了一會,忽然想起上午讀外文的時候,有個地方沒看懂。不懂的東西,一定要把他弄懂,這是陳景潤的脾氣。
他看了看表,才十二點半。他想:先到圖書館去查一查,再回來理發還來得及,站起來就走了。誰知道,他走了不多久,就輪到他理發了。理發員大聲地叫:“三十八號!誰是三十八號?快來理發!”你想想,陳景潤正在圖書館里看書,他能聽見理發員喊三十八號嗎?
3、華羅庚:
有一次正在看店的華羅庚在計算一道數學題,來了一位女士想買棉花,當她問華羅庚多少錢時,他完全沉醉于做題中,沒有聽見對方說的話,當他把答案算完隨口說了一個數字,而女士以為他說的是棉花的價格,尖叫道:“怎么這么貴?”。
這時華羅庚才知道有人過來買棉花,當華羅庚把棉花賣給女士后才發現剛才自己的算題的草紙被婦女帶走了,這可把華羅庚急壞了,不顧一切的去追那位女士,最終還是被他追上了,華羅庚不好意思地說:“阿姨,請……請把草紙還給我”。
那婦女生氣地說:“這可是我花錢買的,可不是你送的”。華羅庚急壞了,于是他說:“要不這樣吧!我花錢把它買下來”。正在華羅庚伸手掏錢之時,那婦女好像是被這孩子感動了吧!不僅沒要錢還把草紙還給了華羅庚。這時的華羅庚才微微舒了口氣。回家后,又開始計算起數學題來……
4、阿基米德
敘拉古的亥厄洛王叫金匠造一頂純金的皇冠,因懷疑里面摻有銀,便請阿基米德鑒定。當他進入浴盆洗澡時,水漫溢到盆外,于是悟得不同質料的物體,雖然重量相同,但因體積不同,排去的水也必不相等。根據這一道理,就可以判斷皇冠是否摻假。
5、祖沖之
(公元429-500年)河北省淶源縣人。其在數學上的杰出成就,是關于圓周率的計算。秦漢以前,人們以"徑一周三"做為圓周率,這就是"古率"。直到三國時期,劉徽求得π=3.14。祖沖之在前人成就的基礎上,經過刻苦鉆研,反復演算,求出π在3.1415926與3.1415927之間。