浅谈数学发展史及数学思想

玛丽莲梦兔
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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



概



览








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)


和


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,


对


《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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