浅谈数学发展史及数学思想

温柔似野鬼°
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2021年02月16日 17:20
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斑秃的原因-

2021年2月16日发(作者:逐梦令)


浅谈中外数学发展史及数学思想



引言:






数学发展的历史是悠久的,数学思想更是不断变更和发展,如 今,数


学思想运用在我们生活各个方面,


做事有一个好的方法和 思维是提高效率


的关键,


而数学思想则是培养和训练我们这种做 事思维的最好工具,


所以


了解一些数学是发展和数学思想的知识 显得更是日益重要了。













通过这一个学期对数学发展史的学习,


我从中学到了很多关于数学的


知识,


无论是其历史发展还是一些名人故事和数学思想,


都让我有了更深


的认识。在最后的结课论文里,总结这学期来的学习, 我发现,虽然中外


历史发展很不同,但是,在数学方面的许多发展却有相似之处,可见无 论


一个国家或者地区的历史条件和发展有何不同,


人类在数学研 究方面还是


有很多共通点的。


我对此提出了这么一些看法:


简要归纳中外的数学发展


史后,


我们可以从 许多方面对数学与我们思想、


生活的关系进行辩证分析,


以此来 了解中外数学史及数学思想的共通和差异。




摘要:






本文通过对古今中外数学史的发展的简单概览比较中外数学史 和数学


思想的各自特点和区别。文中会介绍到《九章算术》


、< /p>


《几何原本》等数学


著作,以此来看中外数学的联系。

< p>



关键词:


中外数学史





简单概览





各自特点区别




《九章算术》



《几何原本》





正文:



1.
















数学是 研究现实世界中数量关系和空间形式的科学。简单地说,就是研究


数和形的科学。


由于生活和劳动上的需求,


即使是最原始的民族,

也知道简单的


计数,并由用手指或实物计数发展到用数字计数。在中国,最迟在商代 ,即已出


现用十进制数字表示大数的方法;


至秦汉之际,


即已出现完满的十进位制。


在不


晚于公元一世 纪的《九章算术》中,已载了只有位值制才有可能进行的开平方、


开立方的计算法则,< /p>


并载有分数的各种运算以及解线性联立方程组的方法,


还引


入了负数概念。



2.


中国数学史发展



据《易•系辞》记载:


「上古结绳而治,后世圣人易之以书契」


。在殷墟出土


的甲骨文卜辞中有很多记数的文字。


从一 到十,


及百、


千、


万是专用的记数文字 ,


共有


13


个独立符号,记数用合文书 写,其中有十进制制的记数法,出现最大的


数字为三万。




算筹是中国古代的计算工具,


而这种 计算方法称为筹算。


算筹的产生年代已


不可考,但可以肯定的是 筹算在春秋时代已很普遍。



筹算直到十五世纪元朝末年才逐渐 为珠算所取代,


中国古代数学就是在筹算


的基础上取得其辉煌成 就的。



在几何学方面《史记•夏本记》中说夏禹治水时已使用 了规、矩、准、绳等


作图和测量工具,


并早已发现


「勾三股四弦五」


这个勾股定理﹝西方称勾股定理﹞


的特例。战国时期,齐国人着的《考工记》汇总了当时手工业技术的规范,包含


了一些测 量的内容,并涉及到一些几何知识,例如角的概念。




战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,


一些学派还总结和概括出与 数学


有关的许多抽象概念。著名的有《墨经》中关于某些几何名词的定义和命题,例


如:


「圆,一中同长也」



「平,同高也」等等。墨家还给出有穷和无穷的定义。


《庄子》


记载了惠施等人的名家学说和桓团、


公孙龙等辩者提出的论题,


强调抽


象的数学思想,例如「至大无外谓之大一,至小无内谓之小一」



「一尺之棰,日


取其半,万世不竭」等。这些 许多几何概念的定义、极限思想和其它数学命题是


相当可贵的数学思想,


但这种重视抽象性和逻辑严密性的新思想未能得到很好的


继承和发展。




中国数学体系的形成与奠基




从秦汉、魏晋、南北朝,共有


400


年间的数 学发展历史。秦汉是中国古代数


学体系的形成时期,


为使不断丰 富的数学知识系统化、


理论化,


数学方面的专书


陆续出现。




现传中国历史 最早的数学专著是


1984


年在湖北江陵张家山出土的成书于西


汉初的汉简《算数书》


,与其同时出土的一本汉简历谱所记乃吕 后二年(公元前


186


年)


,所以该书 的成书年代至晚是公元前


186


年(应该在此前)





西汉末年﹝公元前一 世纪﹞编纂的《周髀算经》


,其包含许多数学内容,在


数学方面 主要有两项成就:


(1)


提出勾股定理的特例及普遍形式;


(2)


测太阳高、


远的陈子测日法,为后来 重差术(勾股测量法)的先驱。




《 九章算术》是一部经几代人整理、删补和修订而成的古代数学经典著作,


约成书于东汉初 年﹝公元前一世纪﹞。全书采用问题集的形式编写,共收集了


246

个问题及其解法,分属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、


方程和勾 股九章。主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、


关于勾股测量的计 算等。在代数方面,


《方程》章中所引入的负数概念及正负数


加 减法法则,


在世界数学史上都是最早的记载;


书中关于线性方程 组的解法和现


在中学讲授的方法基本相同。就《九章算术》的特点来说,它注重应用,注 重理


论联系实际,


形成了以筹算为中心的数学体系,

< p>
对中国古算影响深远。


它的一些


成就如十进制值制 、


今有术、


盈不足术等还传到印度和阿拉伯,

< br>并通过这些国家


传到欧洲,促进了世界数学的发展。




魏晋时期中国数学在理论上有了较大的发展。


其中赵爽


(生卒年代不详)



刘徽


(生卒年代不详)


的工作被认为是中国古代数学理论体系的 开端。


三国吴人


赵爽是中国古代对数学定理和公式进行证明的最 早的数学家之一,



《周髀算经》


做了 详尽的注释


,


在《勾股圆方图注》中用几何方法严格证明了勾股 定理,他的


方法已体现了割补原理的思想。赵爽还提出了用几何方法求解二次方程的新方


法。


263


年,三国魏人刘徽注释《九 章算术》


,在《九章算术注》中不仅对原书


的方法、

< p>
公式和定理进行一般的解释和推导,


系统地阐述了中国传统数学的理论


体系与数学原理,而且在其论述中多有创造,在卷


1


《方田》中创立割圆术(即


用圆内接正多边形面积无限逼近圆面积的办法)


,为圆周率的研究工作奠定理论


基础和提供了科学的算法,他运用“ 割圆术”得出圆周率的近似值为


3927/1250


(即


3.1416






南北朝时期的社会长期处于战争和分裂状态,


但数学的发展依然蓬勃。


出现


了《孙子算经》



《夏侯阳算经》



《 张丘建算经》等算学著作。约于公元四


-


五世

< br>纪成书的《孙子算经》给出「物不知数」问题并作了解答,导致求解一次同余组


问 题在中国的滥畅;


《张丘建算经》的「百鸡问题」引出三个未知数的不定方程

< p>
组问题。




公元五世纪,祖冲之、祖暅父子的工作在这一时期最具代表性,他们在《九

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