数学史讲稿

巡山小妖精
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2021年02月16日 17:36
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临沣寨-

2021年2月16日发(作者:卫青的妻子)


中外数学史与数学家小故事



数学,

< p>
我们几乎从小学一年就开始接触。


然而,学了这么多年的数学,

< p>
有谁知道数学史是怎


样发展起来的,数学家又有着怎样的小故事呢?今天, 让我带领大家一起进入数学的殿堂。



1



中国古代数学,世界数学史上璀璨的明珠



根据中国古代数学发展的特点,可以分为五个时期:先秦萌芽时期


(筹算、珠算


夏禹治水时早已发现「


勾三股四弦五


」 这个勾股定理的特例。



此外,讲述阴阳八卦,预言吉凶的《易 经》


已有了组合数学的萌芽,并反映出二进制的思想。




汉唐初创时期



《 周髀算经》


《九章算术》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。赵爽第一次提出勾股定理、刘徽割圆术、



祖冲之、


祖暅父子在数学上主要有三项成就:

< br>(1)


计算圆周率精确到小数点后第六位,


得到


3.1415926<


π


<3.1415927


,并求得


π


的约率为

< br>22/7


,密率为


355/113



(2)


得到祖暅定理并得到球体积公


式;


(3)


发展了二次与三次方程的解法。

< br>)



3



14





宋元全盛时期



宋元数学在很多领域都达到了中国古代数学,甚 至是当时世界数学的巅


峰。其中主要的工作有:



(1)


高次方程数值解法;


(2)

< br>天元术与四元术,即高次方程的立法与


解法,是中国数学史上

首次引入符号


,并用符号运算来解决建立高次方程的问题;


(3)


中国


剩余定理;


(4)


招差术和垛积术,即高次内插法和高阶等差级数求和。




另外,其它成就包括勾股形解法新的发展、解球面直角 三角形的研究、纵横图


(


幻方


)


的研


究、小数


(


十进 分数


)


具体的应用、珠算的出现等


等。




近现代数学发展时期




1978



11



中国数学会召开第三次代表大会


,标志着中国数学


的复苏。出现里一批大数学家,如:解决哥德巴赫猜想中


1+2


的陈景润,获沃尔夫奖的陈


省身,以及华罗庚、丘成桐、吴文俊、苏步青等

< p>






好,下面我们来分享一下


数学家的几 个小故事。



1


)天才高斯与


1+---+100


的妙解


< br>在世界上享有“数学王子”之称的你们知道是谁吗?那就是高斯啦,


1777


年他


出生于德国的一个贫苦家庭。然而“人穷智不穷”高斯三岁就会 计算,八岁就能


发现一条定理。



话说 ,在高斯三岁那年夏天。,有一次当他父亲正要给工人发薪水的时候,


小高斯站了起来说 :


「爸爸,你弄错了。」然后他说了另外一个数目。原来三岁


的 小高斯趴在地板上,


一直暗地里跟着他爸爸计算该给谁多少工钱。


重算的结果


证明小高斯是对的,


这把站在那里的大人都吓的目 瞪口呆。


你们说,


小高斯厉害


不?(学 生回答)



更令人惊讶的还在后头呢!高斯读小学的时候,从省 城来了个自负的老师,


他看不起乡村孩子,


认为他们只会玩泥沙 、


干农活,


所以他根本没把心思放在教


学上。


这不,


在高斯班上的数学课他又不想教了,


但他得上课啊?所以他就在黑


板上写了一道题给学生,


心想着足够学生算很久所以他就安心地看小说去了。



目是这 样的:「把


1



100

< p>
的整数写下来,然後把它们加起来!


」谁知,不用几


分钟高斯就答出来了。


着实令他的老师吃了一惊。


在这里先卖 个关子



现在我也


给同学们五分钟计算 一下这道题


(在黑板上板书此题,并让同学们计算)


五分钟后, 同



们计算出来了吗?有哪位同学能告诉我答案?


(同学回答,若有正确答案就表扬同学并询问如何得


来,若无,则说:这是一 道对你们来说的很难的题目。算不出没关系。)


我们一起来看看小高斯如


何找到答案:


1



100



101



2



99



101< /p>



3



98



101


,„„,


49



52



101



50



51



101


一共有


50


对和为


101


的数目,


所以答案是


50


×


101



505 0




此可见高斯找到了算术级数的对 称性,然後就像求得一般算术级数合的过程一


样,


把数目一对对 地凑在一起。


当然,


如果学过数列的人也很容易就计算出来答< /p>


案,但是当年高斯还是个


八岁的小学生


哦 。



小时候的高斯就这么聪明,长大后成为一名伟大的数学家就 不容质疑。他


是名副其实的“数学王子”。


高斯的一生,是典型 的学者的一生。他始终保持着农家的


俭朴,


使人难以想象他是一 位大教授,世界上最伟大的数学家。他先后结过两次婚,几个孩


子曾使他颇为恼火。


不过,这些对他的科学创造影响不太大。


在获得崇高声誉、德国数学 开


始主宰世界之时,一代天骄走完了生命旅程。享年


78


岁。(



1777.4.30-1855.2 .23





世界数学史上另一位杰出的数学家是


欧拉巧算羊圈面积





欧拉是瑞士科学家,变分法奠 基人,复变函数论先驱者,


理论流体力学创史人。他在数学许多领域都有建树,在力学、 物理学、天文学方


面也有很大贡献。当选为法兰西科学院院士和英国皇家学会会员。




欧拉从小对数学入迷,


对科学兴趣广泛,


因对上帝的存在与否提出疑问,


被学校开除。


事情是因为星星而引起的。


< br>当时,小欧拉在一个教会学校里读书。有一次,他向老师提问,天上有多少颗


星星 。老师是个神学的信徒,他不知道天上究竟有多少颗星,圣经上也没有回答过。但是他却不懂装懂,


回答欧拉说:



天上有多少颗星星,这无关紧要,只要 知道天上的星星是上帝镶嵌上去的就够了。




欧拉感到很奇怪:



天那么大,那么高,地上没有扶梯, 上帝是怎么把星星一颗一颗镶嵌到同一在幕上


的呢?上帝亲自把它们一颗一颗地放在天幕 ,他为什么忘记了星星的数目呢?上帝会不会太粗心了呢?






他向老师提出了心中的疑问 ,老师又一次被问住了,涨红了脸,不知如何回答才好。老师的心中顿时


升起一股怒气, 因为老师把上帝看得高于一切。小欧拉居然责怪上帝为什么没有记住星星的数目,言外之


意是对万能的上帝提出了怀疑。在老师的心目中,这可是个严重的问题。






在欧拉的年代,对上帝是绝对不能怀疑的,人们只能做思想的奴隶,绝对不允许自由思考。小欧拉没

< p>
有与教会、与上帝



保持一致



,老师就让他离开学校回家。但是,在小欧拉心中,上帝神圣的光环消失了。


他想,上帝是个窝囊废,他怎么连天上的星星也记不住?他又想,上帝是个独裁者,连提出问题都 成了罪。


他又想,上帝也许是个别人编造出来的家伙,根本就不存在。

< br>


欧拉被开除后,就留在家里帮父亲放羊了。






一 天,小欧拉正在牧场帮助父亲干活,父亲突然喊他。他跑去一问,得知父


亲要扩建羊圈,


让他去帮助计算一下需备的篱笆材料。


他先是帮助父亲用绳子测


量土地,然后计算这块土地的总面积与篱笆用料。




老欧勒已将


4


根转角桩打入地下,然后将以这四点连成线,围成羊圈。经过


反复计算小欧勒向 父亲报告说:



羊圈长


40

< p>
米,宽


15


米,面积


60 0


平方米,共


需用


110


米篱笆材料。





听了儿子的汇报,父亲立刻愁眉不展:



现在我们只有


100


米材料。如果把宽


去掉


5


米,只能获得


400


平方米面积的羊圈了。这样还是不够用啊!



欧 勒并没


有马上安慰父亲,只是说了一声:


让我再算算吧




同学们也动脑筋 算算好吗?


临沣寨-


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