(发展战略)数学的发展历史
数学的发展论文2000字
数学的发展论文2000字
1、中国古代数学的发展史
1.1起源与早期发展
数学是研究数和形的科学,是中国古代科学中一门重要的学科。中国数学发展的萌芽期可以追溯到先秦时期,最早的记数法在殷墟出土的甲骨文卜辞中可以找到记数的文字。如独立的记数符号一到十,百、千、万,最大的数字为三万,还有十进制的记数法。
在春秋时期出现中国最古老的计算工具——算筹,使用算筹进行计算称为筹算,中国古代数学的最大特点就是建立在筹算基础之上。古代的算筹多为竹子制成的同样长短和粗细的小棍子,用算筹记数有纵、横两种方式,个位用纵式,十位用横式,以此类推,并以空位表示零。这与西方及阿拉伯数学是明显不同的。
在几何学方面,在《史记夏本记》中记录到夏禹治水时已使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具,勾股定理中的勾三股四弦五已被发现。
1.2中国数学体系的形成与奠基时期
这一时期包括秦汉、魏晋、南北朝,共400年间的数学发展历史。中国古代的数学体系形成在秦汉时期,随着数学知识的不断系统化、理论化,相应的数学专书也陆续出现,如西汉初的《算数书》、西汉末年的《周髀算经》、东汉初年的《九章算术》以及南北朝时期的《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》等一系列算学著作。
《周髀算经》编纂于西汉末年,提出勾股定理的特例及普遍形式以及测太阳高、远的陈子测日法;《九章算术》成书于东汉初年,以问
题形式编写,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,特点在于注重理论联系实际,形成了以筹算为中心的数学体系。
中国数学在魏晋时期有了较大的发展,其中赵爽和刘徽的工作被认为是中国古代数学理论体系的开端。赵爽证明了数学定理和公式,详尽注释了《周髀算经》,其中一段530余字的勾股圆方图注文是数学史上极有价值的文献。刘徽的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产。
数学发展历程
数学发展历程
数学的发展历程可以大致分为四个时期:
1. 数学形成时期:这是人类建立最基本的数学概念的时期。人类从数数开始逐渐建立了自然数的概念,简单的计算法,并认识了最基本、最简单的几何形式,算术与几何还没有分开。
2. 初等数学时期、常量数学时期:这个时期的基本的、最简单的成果构成中学数学的主要内容。大约持续了两千年,逐渐形成了初等数学的主要分支:算数、几何、代数。
3. 变量数学时期:变量数学产生于17世纪,经历了两个决定性的重大步骤:第一步是解析几何的产生;第二步是微积分(Calculus)的创立。
4. 现代数学时期:数学发展的现代阶段的开端,以其所有的基础--------代数、几何、分析中的深刻变化为特征。
中国数学发展历史
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华罗庚(Hua Loo-Keng,公元1910年11月12 日─公元1985年6月12日)是近代世界有名的 中国数学家。对数学的贡献是多方面的,在数 论中,他解决了高斯完整三角和的估计,对华 林问题、塔里问题的结果做出了重大推进。他 在圆法与三角和估计法方面的结果长期居世界 领先地位。他的著作《堆垒素数论》、《数论 导引》及与王元合着的《数论在近似分析中的 应用》等都已成为经典著作。华罗庚在复分析 和典型群方面也有许多工作,其中论文《典型 域上的多元复变量函数论》被国际学术界称为 「华氏定理」。
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近现代数学发展时期
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陈省身 数学家,美国国籍 。曾获美国国家科
学奖(1975),沃尔夫数学奖(1984)等。 1994年当选为中国科学院外籍院士。陈省 身是20世纪的伟大几何学家,在微分几何 方面的成就尤为突出,被世人称为“微分 几何之父”。
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丘成桐,1949年生,广东汕头人,1969 年毕业于香港中文大学数学系,22岁获 博士学位,27岁因证明世界数学难题卡 拉比猜想而引起轰动,华人中惟一获得 被称为世界数学领域的诺贝尔奖的菲 尔兹奖,美国哈佛大学讲座教授,中科 院外籍院士,美国科学院院士,中科院 晨兴数学研究中心、浙江大学数学研 究中心主任,香港中文大学数学研究所 所长。
中国数学发展历史
西学输入时期
徐光启1562-1633, 徐家汇今属 市人,他是明末著名的科学家,第 一个把欧洲先进的科学知识,特 别是天文学知识介绍到中国,可 谓我国近代科学的先驱者.
梅文鼎1633—1721年,是清代具有世 界影响的天文学家、数学家,宣城数 学学派的奠基人.清宣城今安徽宣州 市人
梅文鼎幼时注意观察天象,27岁起,始治数学、 历法,终身潜心学术.后接触西方书籍.康熙年间进 京,以学识为康熙帝赏识,曾系统考察古今中外历 法,又介绍欧洲数学,研究中西历算.其间,为明史馆 校订历志舛错10余处,撰成明史历志拟稿.近人称 梅文鼎和日本的关孝和、英国的牛顿为当时世界 的三大数学家,著有方田通法、方程论.
称为世界数学领域的诺贝尔奖的菲尔 兹奖,美国哈佛大学讲座教授,中科院 外籍院士,美国科学院院士,中科院晨
兴数学研究中心、浙江大学数学研究 中心主任,香港中文大学数学研究所所 长.
数学界的战略科学家——中科院院士吴文俊
吴文俊在拓扑学、自动推理、机 器证明、代数几何、中国数学史、对 策论等研究领域均有杰出的贡献,在国 内外享有盛誉.
近现代数学发展时期
陈省身
数学家,美国国籍 .曾获美国国家科学 奖1975,沃尔夫数学奖1984等.1994年当选 为中国科学院外籍院士.陈省身是20世纪 的伟大几何学家,在微分几何方面的成就尤 为突出,被世人称为微分几何之父.
论数学发展与国家科技发展的关系
论数学发展与国家科技发展的关系
随着科技的不断发展,数学作为一门基础学科在国家科技发展中扮演着重要的角色。本文将从数学发展与国家科技发展的关系进行探讨。
一、数学对国家科技发展的重要性
1.1 数学是科学的基础
数学是所有科学领域的基础,包括物理、化学、生物等。没有数学的支撑,科学研究将无法进行。
1.2 数学在工程技术中的应用
工程技术是国家科技发展的重要组成部份,而数学在工程技术中的应用十分广泛,如控制论、优化算法等。
1.3 数学在信息技术中的作用
信息技术是当今社会发展的主要驱动力之一,而数学在信息技术中的应用更是不可或者缺的,如密码学、数据压缩等。
二、数学对国家科技创新的促进作用
2.1 数学推动科技创新
数学的发展促进了科技的进步,许多重大科技创新都离不开数学的支持,如人工智能、大数据等。
2.2 数学为科技研究提供方法论支持
数学提供了科学研究的方法论支持,如数学建模、统计分析等方法为科技研究提供了重要的工具。
2.3 数学为科技创新提供人材支持
作用。
三、数学对国家科技领域的发展影响
3.1 数学在科技领域中的交叉应用
数学在科技领域中具有广泛的交叉应用,如数值计算、图论等在各个领域都有重要作用。
3.2 数学在科技领域中的创新推动
数学的发展推动了科技领域的创新,如数学模型的建立、算法的优化等为科技领域的发展提供了新的思路和方法。
3.3 数学在科技领域中的引领作用
数学在科技领域中具有引领作用,许多科技领域的发展都离不开数学的支持和引领。
四、数学对国家科技竞争力的提升
4.1 数学在国家科技实力中的地位
数学发展史小组研究报告
数学发展史小组研究报告
标题:数学发展史研究报告
摘要:
本研究报告主要探讨了数学发展的历史,从古代到现代的不同时期进行了回顾和分析。报告团队通过研究文献资料和相关历史事件,总结出数学发展的重要里程碑和关键人物。报告还讨论了数学对社会和科学的影响,并展望了未来数学发展的趋势。
引言:
数学作为一门古老且广泛应用的学科,其发展可以追溯到古代文明的兴起。数学的发展不仅是人类智慧的结晶,也是人类进步的推动力量。本研究报告旨在深入研究数学发展的历史,探讨不同时期数学思想的演进,以及数学对社会和科学的不可或缺的作用。
方法:
本研究采用文献综合分析法,收集了各个时期的数学文献资料,对数学发展的历史进行回顾和总结。同时,报告团队还进行了专家访谈,以了解他们对数学发展的看法和对未来发展的预测。
结果与讨论:
本报告总结了数学发展的重要里程碑,包括古代埃及、巴比伦和古希腊的数学成就,以及中世纪欧洲和近代科学革命时期的数学突破。报告还重点介绍了一些重要的数学家,如毕达哥拉斯、欧几里得、牛顿和高斯等。数学的发展对科学领域的进步起到了关键作用,如牛顿的微积分为物理学提供了理论基础,
高斯的数论研究为密码学的发展做出了贡献。数学也对社会起到了积极的影响,如金融学中的数学模型和统计学的应用等。
结论:
数学作为一门学科在人类历史的演进中扮演了重要角色。数学的发展为各个领域提供了数学工具和理论基础,推动了人类社会的进步。未来,数学将持续发展,并进一步融入到其他学科中,如人工智能和量子物理学等。
中国数学发展历史ppt课件
Chinese Mathematics
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先秦萌芽时期
2
算筹
算筹与圆周率 算筹为人类文明做出过巨大 贡献,我国古代著名的数学 家祖冲之,就是借助算筹计 算出圆周率的值介于 3.1415926和3.1415927之 间;中国古代的天文学家也 运用算筹,总结出了精密的 天文历法。
最古老的计算工具:算筹 祖冲之(公元429-500年)
李淳风 (公元604-672年) 唐代岐州雍人(今陕西风翔)
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宋元全盛时期
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杨 辉
中国南宋时期杰出的数学家和数 学教育家
杨辉三角”又称为“贾宪三角”.
在西方,称为“帕斯卡三角形”.贾宪 比帕斯卡早600年左右,杨辉比帕斯卡早400
多年
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创造了"大衍求1术"(整数论中的 一次同余式求解法)。不仅在当 时处于领先地位,在近代数学和 现代电子计算设计中,也起到重 要的作用,被称为"中国剩余定理 "。他所论的"正负开方术"(数学 高次方程根法),被称为"秦九韶 程序"。现在世界各国从小学、中 学、大学的数学课程,几乎都接 触到他的定理、定律、解题原则。
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近现代数学发展时期
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陈省身 数学家,美国国籍 。曾获美国国家科
学奖(1975),沃尔夫数学奖(1984)等。 1994年当选为中国科学院外籍院士。陈省 身是20世纪的伟大几何学家,在微分几何 方面的成就尤为突出,被世人称为“微分 几何之父”。
新中国成立70年小学数学课程内容的发展历程、趋势与诉求
第15卷㊀第6期教育学报
V o l 15,N o 6
2019年12月
J o u r n a l o f E d u c a t i o n a l S t u d i e s
D e c 2019
收稿日期:2019G06G23
作者简介:赵娜(1988 ),女,山西人,太原师范学院教育学院讲师,主要从事数学课程与教学论㊁教师教育研究,E Gm a i l :z h a o n 197@n e n u .
e d u .c n ;孔凡哲(1965 )
,男,山东人,中南民族大学教育学院教授,主要从事数学教育㊁教师教育等研究.新中国成立70年小学数学课程内容的
发展历程㊁趋势与诉求
赵㊀娜1㊀孔凡哲2
(1.太原师范学院教育学院,山西晋中030619;2.中南民族大学教育学院,武汉430074
)㊀㊀摘㊀要:
课程改革是基础教育改革的重要内容之一.课程内容的发展足以映射课程改革的方向与诉求.新中国成立70年来,我国小学数学课程内容的发展经历了四个阶段,即 以算术知识技能为中心 阶段(1949 1977
年)㊁ 重视双基,着眼数学思想与能力 阶段(1978 2000年)㊁ 四基并重,强调四能 阶段(2001 2013年)㊁ 素养统筹 阶段(2014年以来),呈现出 由专宠显性到关注隐性 的发展趋势.据此,小学数学课程内容形成了兼顾显隐性的 两类四面七要素 的现实样态.显性课程内容(即 双基 )的课程教材建设已相对成熟,竭力完成素养统领的隐性课程内容的课程教材建设则成为课程发展的时代诉求.
关键词:课程内容;小学数学;课程目标;课程标准中图分类号:G 632.0㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1673G1298(2019)06G0034G06
数学教育与国家发展战略的关系
数学教育与国家发展战略的关系近年来,随着中国经济的蓬勃发展,教育领域也得到了空前发展。而数学教育作为其中的重要一环,更是备受关注。数学教育
与国家发展战略的关系深远而又紧密,对于国家的未来发展起着
至关重要的作用。
首先,数学教育对于提高国家的科技水平有着重要的意义。众
所周知,数学作为一门基础科学,涉及到各个领域的技术和理论。无论是工程技术领域、信息技术领域还是医学领域,都需要数学
的支撑。因此,提高国民的数学素养和数学技能是提高国家科技
水平的必要条件。只有国家拥有足够的数学人才,才能够在全球
科技竞争中占据有利地位。
其次,数学教育对于培养优秀的人才有着举足轻重的作用。要
想让一个国家取得长足的发展,离不开培养优秀人才的努力。而
数学教育则是面向未来的,它可以帮助学生培养在逻辑思维、创新、解决问题等方面的能力,属性十分突出。在未来,需要更多
的人才去投入到科学、技术、研究等领域中。数学教育可以帮助
学生养成好的思维习惯,激发他们成为一名优秀的科学家、工程
师等。
此外,数学教育还有助于提升国际竞争力。在当前全球化的趋
势下,中国的国际竞争力愈发重要。数学教育可以帮助学生获得
更强的数学能力,从而更好地适应未来环境下的竞争。中国的国
际地位和竞争力将在未来越来越重要,因此数学教育在提高国际
竞争力上必须起到非常重要的作用。
最后,数学教育对于推动国家实施科技创新战略也很关键。在
当前世界各国都在大力推动科技创新的背景下,中国必须在这方
面越发投入。数学教育可以帮助学生成为具有自主创新能力的人才,推动国家的科技创新能力。并且,数学教育还可以为未来的
未来中国数学发展战略
未来10年中国数学发展战略
未来十年我国优先发展领域与重大交叉研究领域
一、基础数学
包括数论与代数、几何与拓扑以及分析三大部分。历史遗留的问题,如波奇和斯温纳顿-戴雅猜想(Birch and Swinnerton Dyer conjecture),Hodge conjecture,Riemann假设和Yang-Mills量子理论等。
二、应用数学
包括常微分方程与动力系统,偏微分方程,概率论,组合论,运筹学。
待解决的问题:流体运动,从微观到介观、再到宏观的数学建模及其理论基础;纳维-斯多克斯方程的光滑性;P与NP问题。
三、计算数学与科学工程计算
高性能计算中的一些瓶颈问题。包括流体计算,电磁场计算,幅射物理计算,纳米计算和物理计算中的先进算法研究,多尺度模型的分析与计算,以及非平衡态的计算。
四、统计学与海量数据分析
高维数据、缺失数据和复杂结构数据的分析。
由复杂现象产生的海量高维数据开展“数据驱动”的研究。
五、数学与其他学科交叉的若干重大问题
包括蛋白组学,系统生物学,脑科学与认知科学,量子计算和量子调控,纳米材料,复杂系统的控制等。
六、重点研究方向:
1.数论与代数中的前沿问题。主要研究内容:Langlands纲领,算术代数几何,Riemann猜想,Diophantus逼近,超越数论,模形式,代数数论,Lie理论,群及其表示,代数K-理论,现代模论,微分算子代数,非半单代数的表示理论,群上调和分析,多元自守形式和多元超几何函数,代数组合论,代数编码等。
2.流形的几何与拓扑。主要研究内容:整体微分几何研究;流形上的度量的局部不变量与整体性质的关系。近年来物理产生的微分几何问题倍受关注,各种模空间的研究成为热点。
古代中国的数学发展与科技创新
VS
古代中国科技的卓越贡献
古代中国在科技领域也取得了非凡的成就 。例如,四大发明(造纸术、印刷术、火 药、指南针)不仅对中国的文化、经济、 军事等方面产生了深远影响,而且对世界 文明的发展也起到了重要推动作用。此外 ,古代中国在农业、医学、天文、历法等 领域也有突出的贡献。
研究目的与意义
揭示古代中国数学与科技的发展脉络
对现代科技发展的影响
01
数学基础
古代中国的数学成就为现代数学的发展奠定了基础,如代数学、几何学
等领域的研究都受到了古代中国数学的影响。
02 03
科技创新
古代中国的科技发明和创新为现代科技的发展提供了启示和借鉴,如造 纸术、火药和指南针等发明对现代工业、交通和通讯等领域的发展产生 了重要影响。
文化传承
古代中国的数学和科技文化作为人类文化遗产的重要组成部分,对于现 代科技文化的传承和发展具有重要意义。
06
结论与展望
古代中国数学与科技的辉煌成就
古代中国数学的辉煌成就
古代中国数学在算术、代数、几何和三角学等领域取得了重 要成就,如《九章算术》中的分数运算、方程解法、勾股定 理等,以及祖冲之对圆周率的精确计算等。
弘扬创新精神和实践能力
古代中国数学与科技的辉煌成就离不开创新精神和实践能力的推动。现代科技发展同样需要弘扬创新精神,培养实践 能力,鼓励人们勇于探索未知领域。
中国数学发展简史起源
中国数学发展简史起源
翻开任何一部中国数学开展史,你都不难发现,祖先们每行进一步,都随同着妥协的汗水。
(1)中国数学的来源〔上古~西汉末期〕
古希腊学者毕达哥拉斯〔约公元约前580~约前500年〕有这样一句名言:〝凡物皆数〞。确实,一个没有数的世界是不堪想象的。
明天,我们会嗤之以鼻从1数到10这样的大事,但是上万年以前,我们祖先为了这事可煞费苦心了。在7000年以前,我们的祖先甚至连2以上的数字还数不下去,假设要问他们所捕的4只野兽是多少,他们会回答:〝很多只〞。假设事先要有人能数到10,那一定会被以为是出色的天赋了。后来人们渐渐地会把数字和双手联络在一同了。每只手各拿一件东西,就是2。数到3时又被难住了,于是把第3件东西放在脚边,〝难题〞才失掉处置。
就这样,在逐渐探索中,祖先从混混沌沌的世界中走出来了。先是结绳记数,然后又开展到〝书契〞,五六千年前就会写1~30的数字,到了2021多年前的春秋时代,祖先们不但能写3000以上的数学,还有了加法和乘法的看法。在金文周«※鼎»中有这样一段话:〝东宫迺曰:偿※禾十秭,遗十秭为廾秭,来岁弗偿,那么付秭。〞这段话包括着一个利滚利的效果。说的是,假设借了10捆粟子,正点还,就从借
时的10捆变成20捆。假设隔年才还,就得从借时的10捆涨到40捆。用数学式子表达即:
10+10=20
20×2=40
除了在记数和算法上有了较大的提高外,祖先还末尾把一些数字知识记载在书上。春秋时代孔子〔公元前551~前479〕年修正过的古典书籍之一«周易»中,就出现了八卦。这神奇的八卦至今在中国和本国依然是人们努力研讨和对象,它在数学、天文、物理等多方面都发扬着不可低估和作用。到了战国时期,祖先们的数学知识已远远超出了会数1~3000的水平。这一阶段他们在算术、几何,甚至在现代运用数学的范围,都末尾了耕耘收获。算术范围,四那么运算在这一时期内失掉了确立,乘法中诀曾经在«管子»、«荀子»、«周逸书»等著作中零散出现,分数计算也末尾被运用于种植土地、分配粮食等方面。几何范围,出现了勾股定理。代数范围,出现了正数概念的萌芽。最令先人惊异的是,在这一时期出现了〝对策论〞的萌芽,对策论是现代运用数学范围的效果。它是运筹学的一个分支,主要是用数学方法来研讨有利害抵触的双方,在竞争性的活动中,能否存自己制胜对方的最优战略,以及如何找出这些战略等效果。这一数学分支是在本世纪第二次世界大战时期或以后,才作为一门学科构成的,可是早在2021多年前,战国时期著名的军事家
数学的发展与未来(精)
数学的发展与未来
从国家安全、医学技术到计算机软件、通讯和投资决策,当今世界日益依赖于数学科学。不论是在证卷交易所里,还是在装配线上,越来越多的美国工人感到若不具备数学技能就无法开展工作。没有强大的数学科学资源,美国将
不能保持其工业和商业优势。
--美国国家科学基金委员会1998
报告
数学是从数数、测量等人类生活的实际需要中发展起来的。在数学形成为一门学问以前,数学一直融合在人们的日常生活与生产活动中。这可以说是数学发展的原始阶段。在数学形成为一门有组织的、独立的和理性的学科以后,便逐步地产生了脱离实际的问题。大家知道,数学是演绎的学问,有其自身发展的逻辑规律,不可能也没有必要每个数学定理和逻辑结果都要用实际进行检验。尽管在上个世纪以前,数学已在天文、物理等领域有不少极其重要的应用,但是数学研究离开普通大众的生活越来越远。从某种意义上讲,这是数学理论发展的一种内在的必然要求。当然与数学家的作为也不无关系。抽象数学理论的艰深,不仅非数学家难于了解,即便是数学家之间也常常难于相互理解。但是,数学归根到底是客观世界的一种反映。即便是从纯粹演绎推理的角度来看,数学也还是客观实际数量关系和逻辑关系的抽象与自然延伸,只不过数学研究有极大的超前性罢了,正是这种超前性,为人们改造物质世界提供了武器。随着数学研究的深入,数学为人类提供的服务越来越多,数学理论所包含的巨大物质力量不断显示出来。
众所周知,物理学是在牛顿力学的基础上建立起来的。没有微积分,就没有牛顿力学。19世纪提出的麦克斯韦方程组,不仅用数学概括了电磁相互作用的实验事实,而且推导出了电磁波(不久即为实验所证实),同时发现了光的本质,开拓了本世纪最重要的科技领域之一的无线电电子技术。同样,数学家欧拉和高斯的理论导致海王星首先在数学上发现,后来人类发明了望远镜,证实了这一数学发现。没有黎曼几何、张量分析,便没有爱因斯但的相对论,也就没有可能实
论数学发展与国家科技发展的关系
论数学发展与国家科技发展的关系
数学作为一门基础科学,对于国家科技发展具有重要的影响和推动作用。本文将从数学发展的历史背景、数学在国家科技发展中的地位和作用、数学对国家科技创新的贡献等方面进行详细阐述。
一、数学发展的历史背景
数学作为一门学科的发展可以追溯到古代文明时期,如古埃及、巴比伦、古希腊等。然而,数学的现代化发展始于17世纪的欧洲,特别是与牛顿和莱布尼茨同时发现微积分的产生。随着数学的快速发展,数学逐渐成为一门独立的学科,并逐步建立了自己的理论体系和方法论。
二、数学在国家科技发展中的地位和作用
1. 数学是科学研究的基础:数学是科学研究的基础工具,许多科学领域都离不开数学的支持,如物理学、化学、生物学等。数学提供了精确的描述和分析方法,为科学研究提供了必要的工具和手段。
2. 数学是科技创新的源泉:科技创新需要有创新的思维和方法,而数学正是培养创新思维和方法的重要学科。数学的逻辑性、抽象性和推理性培养了人们的思维能力和创新精神,为科技创新提供了源源不断的动力。
3. 数学是科技发展的驱动力:数学的发展推动了科技的进步和发展。数学在信息技术、人工智能、通信技术等领域的应用,极大地推动了科技的发展。例如,数学在密码学中的应用使得信息安全得到了极大的提升,数学在人工智能中的应用使得机器学习和数据挖掘等技术得以发展。
三、数学对国家科技创新的贡献
1. 数学在国家科技创新中的应用:数学在国家科技创新中扮演着重要的角色。数学在工程技术、生物医药、金融经济等领域的应用,为国家科技创新提供了重要
的支持。例如,数学在工程技术中的应用使得工程设计更加精确和可靠,数学在生物医药中的应用使得药物研发更加高效和准确。
数学史讲义概要 pdf
数学史讲义概要
《数学史讲义》是一部关于数学史领域的专著,该书作者康托(Georg Cantor)从1888年起开始出版,标志着数学史成为一门独立的学科。这部著作详细阐述了数学发展的历史,从古希腊时期到19世纪末,涵盖了众多重要的数学家和数学成果。本文将对《数学史讲义》的内容进行概述,并探讨数学史的重要性和意义。
《数学史讲义》分为四卷,共三十六章。康托在书中详细介绍了古希腊、罗马、阿拉伯、印度等文明中的数学成就,以及欧洲文艺复兴时期和17、18、19世纪数学的发展。书中涉及的内容广泛,包括算术、代数、几何、三角学、概率论、数论、拓扑学等多个数学分支。
康托在书中对古希腊数学家如毕达哥拉斯、欧几里得、阿基米德等人的成就进行了详细阐述。同时,书中也介绍了阿拉伯数学家花拉子密以及印度数学家阿瑜博达的贡献。在介绍欧洲数学时,康托重点讲述了文艺复兴时期的数学家如莱布尼茨、牛顿等人的成就,以及17、18、19世纪数学家如欧拉、高斯等人的杰出贡献。
《数学史讲义》在数学史领域具有很高的学术价值。首先,康托对数学史的研究具有开创性意义,他的著作成为数学史研究的标准参考书,对后来的数学史研究产生了深远影响。其次,康托在书中对数学家及其成就的详细介绍,使后人能够更好地了解数学发展的脉络,理解各个时期数学成果的背景和意义。此外,康托对数学史的系统梳理,有助于揭示数学内在的发展规律,为现代数学研究提供了宝贵的启示。
数学史作为一门学科,不仅研究数学知识的产生和发展过程,还涉及到数学思想、数学方法、数学教育、数学与社会文化等方面的内容。数学史研究的意义主要体现在以下几个方面:
中国古代数学及其成就
二、秦汉数学
《算数书》 1983年12月在湖北江陵张家山出 土一本西汉初年的竹简《算数 书》,收有许多应用的数学问题。 据研究,出土《算数书》的汉墓 的下葬时间,约在西汉吕后(公 元前187-前180年在位)至汉武 帝(公元前179-前157年在位) 初年之间。
二、秦汉数学
《算数书》 竹简著作《算数书》抄写于西汉初年(约 公元前2世纪),成书时间应更早,是一部 比较完整的,也是目前可以见到的中国最 早的数学专著。全书采用问题集形式,共 有69个小标题,,71条相当抽象的公式, 近百道数学问题及其解法,内容包括整数 和分数四则运算、比例问题、面积和体积 问题等等。
数—算术与数论知识
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七年级九班
李蕙茹
研究数学发展历史的学科,是数学的一个分支,也是自然科学史研究下属的一个重要分支。和所有的自然科学史一样,数学史也是自然科学和历史科学之间的交叉学科。数学史研究所使用的方法主要是历史科学的方法,在这一点上,它与通常的数学研究方法不同。它研究的对象是数学发展的历史,因此它与通常历史科学研究的对象又不相同,所以,我们既可以在数学中学到历史,又可以在历史中学到数学。数学是研究现实世界的图形和数量关系的科学,包括代数、几何、三角、微积分等。它来源于生产,服务于生活,并不是空中楼阁,而是人类智慧的结晶。
二、目的意义:
对数学产生兴趣,轻松学好数学。通过查找名人趣事、数学常识等资料,对数学的功用问题有一个正确的认识,从而让我们对数学产生兴趣,提高数学成绩,开发我们的脑力,使自己不断提高能力,从而达到事倍功半的效果。
三、探究方法:
1、历史研究法,又叫历史考证法。数学自东汉以来的《九章算术》到现代的《微积分》,上上下下经历了几千年的时间,与现代数学联系起来,对数学历史的考证有巨大的作用。
2,自主探究法。所谓自主探究,就是通过各种途径找到对自己有用的资料,进行整理,这是一种比较常见的方法。
(一)数学的起源与早期发展
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。
用算筹记数,有纵、横两种方式:
表示一个多位数字时,采用十进位值制,各位值的数目从左到右排列,纵横相间〔法则是:一纵十横,百立千僵,千、十相望,万、百相当〕,并以空位表示零。算筹为加、减、乘、除等运算建立起良好的条件。
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。
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。
(二)中国数学的形成与奠基
这一时期包括从秦汉、魏晋、南北朝,共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》,尽管是谈论盖天说宇宙论的天文学著作,但包含许多数学内容,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。此外,还有较复杂的开方问题和分数运算等。
《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。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。
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、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)。
(三)中国数学教育制度的建立
隋唐时期是中国封建官僚制度建立时期,随着科举制度与国子监制度的确立,数学教育有了长足的发展。656年国子监设立算学馆,设有算学博士和助教,由太史令李淳风等人编纂注释
《算经十书》〔包括《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《缉古算经》《五曹算经》、《五经算术》和《缀术》〕,作为算学馆学生用的课本。对保存古代数学经典起了重要的作用。
由于南北朝时期的一些重大天文发现在隋唐之交开始落实到历法编算中,使唐代历法中出现一些重要的数学成果。公元600年,隋代刘焯在制订《皇极历》时,在世界上最早提出了等间距二次内插公式,这在数学史上是一项杰出的创造,唐代僧一行在其《大衍历》中将其发展为不等间距二次内插公式。
唐朝后期,计算技术有了进一步的改进和普及,出现很多种实用算术书,对于乘除算法力求简捷。
(四)中国数学的发展高峰
公元1050年左右,北宋贾宪(生卒年代不详)在《黄帝九章算法细草》中创造了开任意高次幂的“增乘开方法”,公元1819年英国人霍纳(william george horner)才得出同样的方法。贾宪还列出了二项式定理系数表,欧洲到十七世纪才出现类似的“巴斯加三角”。(《黄帝九章算法细草》已佚)
公元1088—1095年间,北宋沈括从“酒家积罂”数与“层坛”体积等生产实践问题提出了“隙积术”,开始对高阶等差级数的求和进行研究,并创立了正确的求和公式。沈括还提出“会圆术”,得出了我国古代数学史上第一个求弧长的近似公式。他还运用运筹思想分析和研究了后勤供粮与运兵进退的关系等问题