数学发展简史数学发展简史

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数学发展简史数学发展

简史

Last revised by LE LE in 2021

数学发展简史数学发展简史

一、数学起源

1.希腊人发现了推理的作用

古典时期(公元前600-前300年)的希腊人,认识到人类有智慧、有思维,能够发现真理。

2.最早提出自然界数学模式的是以毕达哥拉斯(Pythagoras)为领袖的座落于意大利南部的毕达哥拉斯学派。

3.继毕达哥拉斯学派之后,最有影响的是由柏拉图学派,他控制了公元前4世纪这一重要时期希腊人的思想,他是雅典柏拉图学院的创立者,存在了九百年之久。

4.亚里士多德是柏拉图的学生,他批评柏拉图的冥世思想以及把科学归结为数学的认识。他是一个物理学家,他相信真正的知识是从感性的经验通过直观和抽象而获得。他认为,基本概念应该是不可定义的,否则就没有起始点。他又区分了公理和公设。公理――对所有思想领域皆真。

公设――适用于专业学科,如几何学。

5.欧几里得(Euclid)、阿基米得(Archimedes)、丢番图等属于希腊文化的第二个重要时期,亚历山大里亚时期(公元前300年-公元600年)

欧几里得(公元前约300年),他的代表作《几何原本》是一本集希腊数学大成的巨着,成为两千年来用公理法建立演绎的数学体系的典范。

二、数学的繁荣(文艺复兴(15世纪初到17世纪的200年)

1.希腊人的宗旨――自然是依数学设计的,与文艺复兴时的信念――上帝是这个设计的作者,融汇在一起,统治了欧洲。

2.笛卡儿(Descartes,1596-1650)

被誉为数学王冠上的明珠之一,但他首先是一个哲学家,其次是宇宙学家,第三是物理学家,第四是生物学家,第五才是数学家。

极其敏锐的直觉和对结果的演绎――这就是笛卡儿认识哲学的实质。

笛卡儿认为:思维只有两种方法,这就是:直觉和演绎。

笛卡儿对数学本并没有提出什么新定理,但他却提供了一种非常有效的研究方法,即《解释几何》。

在科学上,笛卡儿的贡献,虽然不如像哥白尼、开普勒以及牛顿那样辉煌灿烂,但也不容轻视。

3.帕斯卡(Pascal):是17世纪伟大的数学家之一。

4.伽利略与笛卡尔齐名,他的主要贡献是他在科学方法上的许多变革。

a) 他要研究和证明的是一些运动的性质而不考虑为会什么会这样。

b) 他坚持向自然科学家提议:不要研究为什么会这样,只要讨论怎样定量描述。

c) 他的另一个原则是:科学的任一分支都可用数学模型模仿出来。

5.牛顿是剑桥大学的数学教授,被称为最伟大的数学家之一,牛顿认为数学是枯燥和乏味的,只是表述自然定律的一种工具。

牛顿的真正的成就在于证明了开普勒经过多年观测和研究得出的开普勒三定律可以由万有引力定律和运动三定律用数学方法推导出来。拉普拉斯曾说过,牛顿是最幸运的人,因为只有一个宇宙,而他成功地发现了它的定律。

6.

莱布尼茨(Leibnitz,1646-1716,法国数学家),主要是个哲学家,他多才多艺,对数学、科学、历史、逻辑学、法律、外交和神学的贡献都是首屈一指的。

7.欧拉(Euler,1707-1783,瑞士),是18世纪最伟大的数学家,也是数学史上最多产的数学家,其论着几乎涉及18世纪所有的数学分支。

欧拉认为所有自然现象之所以表现如此,是因为它们要使某些函数达到极大或极小,因而,基本的物理原理应包括达到极大或极小的函数。

△数学支配一切,18世纪最伟大的智者对此深信不疑。

三、第一场灾难:真理的丧失(非欧几何和四元数的发现)

1.进入19世纪,数学界正是一派祥瑞景象:

1) 拉格朗日:仍然活跃在数学界;

2) 拉普拉斯:正处在他智力的顶峰时期;

3) 傅立叶:至力于热的传导研究,他发展了无穷三角级数――现称为傅立叶级数的理论。对他的工作无论用什么词来赞誉都不过分。

4) 高斯(Gauss):发表了他的《算术研究》(1801),这是关于数论的一个里程碑,赢得了数学王子的雅称。

5) 柯西(Cauchy):他的数学论文超过700篇,仅次于欧拉,能与高斯匹敌。2.到1800年时上帝的存在越来越不被感觉到,然而当时的数学家们还是相信严格的数学真理和自然界的数学法则,在所有的数学分支中,欧氏几何最受推崇。

“上帝”所攻击的正是欧氏几何。

达兰贝尔在1759年解平行公理问题是“几何原理中的家丑”

3.非欧几何的产生:

1) 1813年起,高斯开始发展他的非欧几何。

2) 创造非欧几何的人是罗巴切夫斯基。

3) 物理空间的几何可以是非欧几里得的,它的创建的是黎曼(Kieman),他是高斯的学生。

4.高斯认为,真理存在于数中,它是算术、代数、微积分以及后续学科的基础。

雅可比(Jacobi)说:“上帝一直在进行算术化”。一直到1850年,算术在科学上远比几何使用得更为广泛,不幸的是毁灭性的事情接踵而来。

5.从16世纪开始,数学家们就在使用微量的概念了。

复数被用作向量代数――二维数

用什么来表示空间中某种三维数的向量及其代数运算呢

6.四元数的引入:

1)

1843年,哈密尔顿提出了一个有用的复数的空间类似物,为此他困惑了15年。他的新数包含四个分量,其次,他不得不牺牲了乘法交换律。他把这种数叫做四元数。

(a+bi+ci+dk)

2) 四元数的引入给了数学家们又一次震动。它是一个确实有用途的代数,却不具备所有实数和复数的基本性质,即ab=ba

3) 继四元数后不久,数学家们引入了更奇怪的代数,如,着名代数几何学家凯莱引进了矩阵,它是矩形或正方形数组。

4)

对算术真理的最严重打击来自于亥姆霍兹(Helmholtz)他的结论是:只有经验能告诉我们算术的法则能用在哪里,我们并不能肯定一条先验公式是否在任何情况下都适用。如,分数的加法运算在计算平均速度时,就有

7.数学中没有真理,即作为现实世界普适法则。

希腊人试图从几条自明的真理出发和仅仅使用演绎的证明方法来保证数学的真实性被证明是徒劳的。

1)

数学并不是一堆天然的钻石,而不过是人工宝石,某些领域的经验启发特定的公理,在这些领域,这些公理及真逻辑结果能够非常精确地作有价值的描述。但是,一旦这一领域扩展了,这种适用性就可能失去。

2)既然数学家们已经放弃了上帝,我们就应该相信人。自然法则是人的创造物,是我们,而不是上帝,才是宇宙法则的制定者,自然法则是人的描述而不是上帝的命令。3) 1750年数学家们可以这样夸耀他们的发明:

沐浴着上帝的光芒,

我们走向四面八方。

到了1850年,他们不得不沮丧地承认

不管我走到哪里,

尘世中这条路已不再荣光。

4)这段历史并不会令人失望,伽罗瓦这样评论数学:

“数学是人的心智的工作,它注定要去探索而不是知道,去追求真理而不是发现真理”。

四、一门逻辑学科不合逻辑的发展——算术和代数的困境

1.非欧几何正是导致欧氏几何之船倾覆的暗礁。

曾经被确信是坚实的土地,如今却被证明是一片沼泽。

2.让我们看看数学的逻辑发展是如何进行的吧。

1) 亚历山大里亚希腊人自由地使用从埃及人和巴比伦人那里继承来的,没有逻辑基础的算术和代数。

2) 古希腊人给后人两门截然不同的、发展得不一样的数学分支:一方面是演绎的、系统的、但有些缺陷的几何,另一方面则是经验算术及其延展代数。

3) 在阿拉伯人最终毁灭了亚历山大里亚希腊文明以后,印度人和阿拉伯人成为数学的执牛耳者。

4) 印度人引入了负数来表示负债,这一举动加重了数学家们逻辑上的苦恼,印度人注重的是算术和计算方面,而不是演绎结构。

印度人有一些不错的思想,例如,

①数字1到9用独立的记号表示

②将六十进制化为十进制

③负数,把0当作一个数来对待。

所以,印度人的工作扩充了建立在经验和直觉基础上的那部分数学。

3.在16、17世纪,并没有许多数学家承认负数

4.无理数被自由地运用于文艺复兴时期的一个新发明,

对数之中,而无理数究竟是不是真正的数也困扰着这些使用者。

5.当欧洲人还没有从无理数与负数的困境中摆脱出来时,他们又糊里糊涂地陷入了我们现在称之为复数的泥沼之中。

6.韦达是第一个有意识地系统地使用字母的人,字母的主要新用途不仅是用于表示未知量的幂,而且用以表示一般的系数。

7.代数的产生:

1)

直到17世纪代数的威力才被逐渐认识到,笛卡尔和费马迈出了举足轻重珠一步,这就是坐标几何的产生(代数几何)。其基本思想是:曲线显然可以用方程来表示。

2) 第二个将代数推向前台的创举是运用代数公式表示函数。

3) 代数的自由使用激起众怒,直到1750年,人们才得以放心大胆地运用代数。

4) 几何学是公元前300年前用演绎的方法建立起来的,但算术与代数学都怎么也找不到逻辑基础。科学的需要战胜了逻辑上的顾忌。

8.数学家们为什么没有发展一个数与代数的演绎推导结构呢这是因为几何的概念、公理和原理从直观上看,远比算术和代数的易于接受,作图可辅助解释结构。

但无理数、负数和复数的概念都微妙得多,即使可以得到图形,也无法解释数字作为数和建立于数学基础上的字母表示法的逻辑结构。

五、分析的困境

1.以微积分为核心的分析是建立在算术与代数虚构的逻辑基础及欧几里得几何有争议的基础之上的。

2. 17世纪就随着微积分、算术及代数的一片混乱结束了。

3.

18世纪伟大的数学家不仅极大地扩展了微积分学而且从中导出了一些全新的学科:无穷级数、常微分方程、偏微分方程、微分几何、变分法及复变函数――这些统称为分析的学科。从微积分到这些新分支的扩展引入了新概念、新方法,使得微积分的严密性问题更加复杂。

对无穷级数的处理也许可以用来解释一下这些新的麻烦

于是,①当时

即问题出在:

1) 如何讨论级数的求和收敛和发散

2) 有限运算和无限运算有何区别

4.几何18世纪的每位数学家都在微积分的逻辑上做了努力,但他们的努力都是没有多大用处的。

人们很难区别很大的数与无穷数;有限项的积与积分也很难区分,数学家们在有限与无限之间随意通行。

策积分变为“计算与度量一个其存在性是不可思议的事物的艺术”。

5. 18世纪结束之际,微积分和建立在微积分基础上的分析的其它分支的逻辑处于一种完全混乱的状态之中。

六、19世纪的困境(逻辑基础)

1.无理数,可看作是直线上的点,对它的作用,人们没有异议,直观上难以接受的是负数和复数。

1) 柯西,最伟大的数学家之一,在19世纪初创立了复变函数理论,但不同意把表达式当作数。

2) 哈密尔顿,这位伟大数学家,也不愿意接受负数和复数

3) 高斯,在他的着作中,并不愿意承认复数。

2. 19世纪上半期,人们注意到代数也缺乏逻辑基础,主要问题是字母被用来表示各类数并参与运算。

3.

除了代数,19世纪早期的分析也处于逻辑困境中,所有分析的基础就是连续函数和函数导数的概念。直观上,一个连续函数应在任何一点都有导数存在,不幸的是,这是错误的。

4.

19世纪任何一门数学在逻辑上都是得不到保证的。实数系、代数学、欧氏几何,新出现的非欧几何和射影几何,它们要么逻辑不完善,要么根本就没有。

5.

在所有的数学工作中,存在强烈的直觉作用,基本概念和方法总是在对结论合理的证明以前很久就被直觉捕捉到了,伟大人物的直觉比凡人的推演论证更为可靠。

七、天堂之门(数学的严格化运动)

1.柯西决定在数的基础上建立微积分逻辑,把微积分建立在极限的概念上。

2.在分析严密化方面,主要的成就归功于另一位大师魏尔斯特拉斯(Weierstrass)。

3.

大约1890年左右,在埃及人和巴比伦人使用整数、分数和无理数六千年后,数学家们终于可以证明2+2=4。

4.

大约1900年为止,算术、代数和(建立在整数公理基础上的)分析及(以点、线和其它几何概念为基础的)几何已经被严密化。

ß

△接下来的问题纠缠于逻辑,即在由一个数学步骤推出另一个中的推理原理

1.逻辑学是由亚里士多德在他的《工具篇》中奠定的。他的基本原理之一就是排中律-即所有有意义的断言非真即假。

亚里士多德的逻辑主要由三段论构成

2.莱布尼茨的普遍逻辑构想:

1)符号化 2)推理演算 3)基本概念的组合

3.布尔(George Boole),引入了命题逻辑

皮尔斯:有效地引进了命题函数这一概念,还引入了所谓的“量词”从而引进了一阶逻辑。

弗雷格(Gottlob Frege)(法):在数学化逻辑的方向上迈出了19世纪的最关键一步。他引入了一个更广泛的蕴涵概念。

4.在20世纪初公理化方法被认为是完美的,没有人比希尔伯特对它更为推崇了,他是当时世界上顶尖的数学家。

5.事实上,所有的这些公理化结构和严密所做的无非是证明了数学家所知道的那些东西确实是那样的。

ß

所有的这些意味着数学并非建立在逻辑之上而是建立在健全的直觉之上。

逻辑是数学家们想要保证健康和强壮的卫生手段。

△回顾数学上几次危机:

1)无理数 2)微积分 3)非欧几何 4)四元数

△在1900年巴黎举行的第二届国际数学大会上,希尔伯特清醒地认识到数学基础中的漏洞并未完全堵住,他提出了数学发展中最重要的23个问题。

第一个问题:

1)康托尔引入了超限数来表示无限集中元素的个数。

2)证明:整数个数这一超限数之后,第二大超限数是所有实数的个数。

八、天堂受阻:理性的新危机(无穷集合)

1.到1900年,数学家们近似乎已经赋予了他们的学科一种理想的结构。

①他们最终承认了未定义概念的必需。

②正确、严谨、演绎的证明取代了基于直觉成经验的结论。

③逻辑学的原理用以完善数学家们过去常用的那种不正规的、不清晰的证明方式。

但,“当大厦即将竣工的时候,基础却崩溃了”

2.导致矛盾并让人大开眼界的新理念是关于无穷集合的康托尔证明了:

1) 整数集,他用符号(阿列夫零)来表示这个基数。

2) 实数集,大于整数集,他用符号C来表示其基数。

3) 对于一个任意给定的集合,总存在一个比它更大的集合。

4) 5) 已知集合的所有子集构成的集合,其基数大于这已知集合的基数。

6) 所有集合组成的集合,它的基数应该是能存在的最大数了。

“悖论”――存在着一个比最大数还要大的超限数。

3.“理发师”悖论:

一个乡村理发师,宣称他不给村里任何给自己刮脸的人刮脸,但却给所有不给自己刮脸的人刮脸。

问题是:他是否应当给自己刮脸

ß

“全部”这个词的意义是含混的

4.“连续统假设”

在和C之间不存在其它超限数,或实数的任意无限子集的基数是或C。

八、自然的权威

1.

决定数学的合理性的不是能在某一天被证明是正确的某一种基础,数学在物理世界中的应用决定其“正确性”。数学和牛顿力学一样是一门经验科学。当它有效时,就是正确的,若其无效,则须加以修正。

2.

数学的任何一个分支都只提供一个可用的理论。只要它可用一天,我们就须使用它一天,但将来也许会需要一个更好的理论。数学是人和自然的中介,它是我们自身与外界之间的一座充满险阻、令人生畏的桥梁。

3.科学是合理化的虚构,而正是数学使之合理化。

数学在现代科学中的作用远不只是一种主要工具。用记号和公式将那些通过实验在物理上观察和建立起来的东西一般化、系统化,然后再从公式中推导出另外一些信息,这就是人们所经常描述的数学的作用。

4.数学具有一种表示和预言实际现象的令人难以置信的精度。

5.音乐能激起或平静人的心灵,绘画能愉悦人的视觉,诗歌能激发人的感情,哲学能使思想得到满足,工程技术能改善人的物质生活,而数学则能够做到所有的一切。

日本数学发展史

简述日本数学发展史 专业:09数学与应用数学 学号:N0939121 姓名:彭璐

人类从何时才开始定居于日本列岛,至今仍无定论。公元四世纪中叶,日本建立了第一个统一的国家。在十世纪以前,日本主要吸收外来的文化。中国、朝鲜和印度的文化对日本都有很大的影响,十世纪以后,真正的日本文化才发展起来。日本数学的繁荣则更晚,是十七世纪以后的事。 日本人把受西方数学影响以前,按自己的特点发展起来的数学叫和算,也算日本传统数学。十七世纪后期至十九世纪中叶是和算的兴盛时期。 和算在中国古代数学的影响下发展起来。公元六世纪始,中国的历法和数学就直接或间接地﹝通过朝鲜﹞传入日本,日本政府亦多次派留学生到中国唐朝学习数学。到八世纪初,日本已仿照隋唐时期的数学教育制度设立算学博士并采用《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《缀术》等中国古算书作为教材,这是中国数学输入日本的第一个时期。 十三至十七世纪,是中国数学传入日本的第二个时期,《杨辉算法》、《算学启蒙》、《算法统宗》等陆续传入日本,对日本数学的发展有重要的影响。吉田光由的《尘劫记》﹝1627﹞使珠算术在日本迅速得到普及,其内容与《算法统宗》极为相似,只是其中许多例题是根据日本的实际情况编写的。这时期还有几本着作是专门介绍和解释《算学启蒙》的。 十七世纪初,日本数学家开始写出自己的著作,如毛利重能的《割算书》﹝1622﹞、今村知商的《竖亥录》﹝1639﹞等。到十七世纪末期,通过关孝和等人的工作,逐渐形成了日本数学体系──和算。 关孝和在日本被尊为「算圣」,十七世纪末到十八世纪初,以他为核心形成一个学派﹝关流﹞,这一学派的主要成就是「点术」和「圆理」。「点术」是把由中国传入的天文术改为笔算,并改进了算式的记法,是和算特有的笔算代数学。「圆理」可看作是和算特有的数学分析。建部贤弘求得弧长的无穷级数表达式,又称圆理公式。久留岛义太推广了圆理公式,发展了圆理的极数术﹝极值问题﹞,并在西方数学家之前发现了欧拉函数和行列式展开定理。关氏学派的第四代大师安岛直圆深入到微积分领域,提出一种求弧长的方法;又将此法推广,形成二重积分,求出了两相交圆柱公共部份的体积。晚期的关氏学派数学家和田宁进一步改进了圆理,使计算弧长、面积、体积等问题更加简化,他使用的方法和现在积分法的原理相近。 除了关氏学派外,还有一些较小的学派。他们总结了和算中的各种几何问题;深入研究了计算椭圆、球面等面积和体积的公式;探讨了代数方程理论等等。十九世纪中叶,日本政府采取了开国政策,西方数学大量传入。明治维新时期,日本政府实行「和算废止,洋算专用」政策,和算迅速衰废﹝只有珠算沿用至今﹞,同时开始了近代数学的研究。时至今日,日本已步入世界上数学研究先进国家的行列。 美国,法国,英国,日本以及德国是公认的数学大国。日本的数学在20世纪后半叶进步很快,尤其在代数,微分几何,代数几何等领域日本数学家都做出了巨大的贡献。Kobayashi和Nomizu的两卷本Foundations of Differential Geometry是微分几何的经典教材。1960年仅37岁就因病去世的Yamabe是当时几何分析领域的绝对权威。日本数学家Oka在二十世纪三,四十年代解决了一系列多复变函数论的难题,被法国著名数学家H.Cartan誉为super-human task。代数数论中Iwasawa理论就是日本数学家岩泽健吉的杰作,成为后来Wiles证明费马大定理的主要工具之一。 下面介绍一下日本的数学家。

中国数学发展史

中国数学发展史——宋元数学 中国数学发展史概述 中国是世界文明古国之一,地处亚洲东部,濒太平洋西岸。黄河流域和长江流域是中华民族文化的摇篮,大约在公元前2000年,在黄河中下游产生了第一个奴隶制国家——夏朝(前2033-前1562),共经历十三世、十六王。其后又有奴隶制国家商(前562年—1066年,共历十七世三十一王)和西周[前1027年—前771年,共历约二百五十七年,传十一世、十二王]。随后出现了中国历史上的第一次全国性大分裂形成的时期——春秋(前770年-前476年)战国(前403年-前221年),春秋后期,中国文明进入封建时代,到公元前221年秦王赢政统一全国,出现了中国历史上第一个封建帝制国家——秦朝(前221年—前206年),在以后的时间里,中国封建文明在秦帝国的封建体制的基础不断完善地持续发展,经历了统一强盛的西汉(公元前206年—公元8年)帝国、东汉王朝(公元25年—公元220年)、战乱频仍与分裂的三国时期(公元208年-公元280年)、西晋(公元265年—公元316年)与东晋王朝(公元317年—公元420年)、汉民族以外的少数民族统治的南朝(公元420年—公元589年)与北朝(公元386年—公元518年)。到了公元581年,由隋再次统一了全国,建立了大一统的隋朝(公元581—618年),接着经历了强大富庶文化繁荣的大唐王朝(公元618年—907年)、北方少数民族政权辽(公元916年-公元1125年)、经济和文化发达的北宋(公元960年~公元1127年)与南宋(公元1127年-公元1279年)、蒙古族建立的控制范围扩张至整个西亚地区的疆域最大的元朝(公元1271年-1368年)、元朝灭亡后,汉族人在华夏大地上重新建立起来的封建王朝——明朝(公元1368年-公元1644年),明王朝于17世纪中为少数民族女真族(满族)建立的清朝(公元1616年-公元1911年)所代替。清朝是中国最后一个封建帝制国家。自此之后,中国脱离了帝制而转入了现代民主国家。 中国文明与古代埃及、美索不达米亚、印度文明一样,都是古老的农耕文明,但与其他文明截然不同,它其持续发展两千余年之久,在世界文明史上是绝无仅有的。这种文明十分注重社会事务的管理,强调实际与经验,关心人和自然的和谐与人伦社会的秩序,儒家思想作为调解社会矛盾、维系这一文明持续发展的重要思想基础。 一、中国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。

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数学发展简史数学发展 简史 Last revised by LE LE in 2021

数学发展简史数学发展简史 一、数学起源 1.希腊人发现了推理的作用 古典时期(公元前600-前300年)的希腊人,认识到人类有智慧、有思维,能够发现真理。 2.最早提出自然界数学模式的是以毕达哥拉斯(Pythagoras)为领袖的座落于意大利南部的毕达哥拉斯学派。 3.继毕达哥拉斯学派之后,最有影响的是由柏拉图学派,他控制了公元前4世纪这一重要时期希腊人的思想,他是雅典柏拉图学院的创立者,存在了九百年之久。 4.亚里士多德是柏拉图的学生,他批评柏拉图的冥世思想以及把科学归结为数学的认识。他是一个物理学家,他相信真正的知识是从感性的经验通过直观和抽象而获得。他认为,基本概念应该是不可定义的,否则就没有起始点。他又区分了公理和公设。公理――对所有思想领域皆真。 公设――适用于专业学科,如几何学。 5.欧几里得(Euclid)、阿基米得(Archimedes)、丢番图等属于希腊文化的第二个重要时期,亚历山大里亚时期(公元前300年-公元600年) 欧几里得(公元前约300年),他的代表作《几何原本》是一本集希腊数学大成的巨着,成为两千年来用公理法建立演绎的数学体系的典范。 二、数学的繁荣(文艺复兴(15世纪初到17世纪的200年) 1.希腊人的宗旨――自然是依数学设计的,与文艺复兴时的信念――上帝是这个设计的作者,融汇在一起,统治了欧洲。 2.笛卡儿(Descartes,1596-1650) 被誉为数学王冠上的明珠之一,但他首先是一个哲学家,其次是宇宙学家,第三是物理学家,第四是生物学家,第五才是数学家。 极其敏锐的直觉和对结果的演绎――这就是笛卡儿认识哲学的实质。 笛卡儿认为:思维只有两种方法,这就是:直觉和演绎。 笛卡儿对数学本并没有提出什么新定理,但他却提供了一种非常有效的研究方法,即《解释几何》。 在科学上,笛卡儿的贡献,虽然不如像哥白尼、开普勒以及牛顿那样辉煌灿烂,但也不容轻视。 3.帕斯卡(Pascal):是17世纪伟大的数学家之一。 4.伽利略与笛卡尔齐名,他的主要贡献是他在科学方法上的许多变革。 a) 他要研究和证明的是一些运动的性质而不考虑为会什么会这样。 b) 他坚持向自然科学家提议:不要研究为什么会这样,只要讨论怎样定量描述。 c) 他的另一个原则是:科学的任一分支都可用数学模型模仿出来。 5.牛顿是剑桥大学的数学教授,被称为最伟大的数学家之一,牛顿认为数学是枯燥和乏味的,只是表述自然定律的一种工具。 牛顿的真正的成就在于证明了开普勒经过多年观测和研究得出的开普勒三定律可以由万有引力定律和运动三定律用数学方法推导出来。拉普拉斯曾说过,牛顿是最幸运的人,因为只有一个宇宙,而他成功地发现了它的定律。 6.

中国数学发展史概述

中国数学发展史概述 中国是世界文明古国之一,地处亚洲东部,濒太平洋西岸。黄河流域和长江流域是中华民族文化的摇篮,大约在公元前2000年,在黄河中下游产生了第一个奴隶制国家──夏朝(前2033-前1562),共经历十三世、十六王。其后又有奴隶制国家商(前562年1066年,共历十七世三十一王)和西周﹝前1027年前771年,共历约二百五十七年,传十一世、十二王﹞。随后出现了中国历史上的第一次全国性大分裂形成的时期──春秋(前770年-前476年)战国(前403年-前221年),春秋后期,中国文明进入封建时代,到公元前221年秦王赢政统一全国,出现了中国历史上第一个封建帝制国家──秦朝(前221年前206年),在以后的时间里,中国封建文明在秦帝国的封建体制的基础不断完善地持续发展,经历了统一强盛的西汉(公元前206年公元8年)帝国、东汉王朝(公元25年公元220年)、战乱频仍与分裂的三国时期(公元208年-公元280年)、西晋(公元265年公元316年)与东晋王朝(公元317年公元420年)、汉民族以外的少数民族统治的南朝(公元420年公元589年)与北朝(公元386年公元518年)。到了公元581年,由隋再次统一了全国,建立了大一统的隋朝(公元581618年),接着经历了强大富庶文化繁荣的大唐王朝(公元618年907年)、北方少数民族政权辽(公元916年-公元1125年)、经济和文化发达的北宋(公元960年~公元1127年)与南宋(公元1127年-公元1279

年)、蒙古族建立的控制范围扩张至整个西亚地区的疆域最大的元朝(公元1271年-1368年)、元朝灭亡后,汉族人在华夏大地上重新建立起来的封建王朝──明朝(公元1368年-公元1644年),明王朝于17世纪中为少数民族女真族(满族)建立的清朝(公元1616年-公元1911年)所代替。清朝是中国最后一个封建帝制国家。自此之后,中国脱离了帝制而转入了现代民主国家。 中国文明与古代埃及、美索不达米亚、印度文明一样,都是古老的农耕文明,但与其他文明截然不同,它其持续发展两千余年之久,在世界文明史上是绝无仅有的。这种文明十分注重社会事务的管理,强调实际与经验,关心人和自然的和谐与人伦社会的秩序,儒家思想作为调解社会矛盾、维系这一文明持续发展的重要思想基础。 一、中国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﹞,

(发展战略)数学的发展历史

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。

数学发展简史

数学发展简史 数学发展史大致可以分为四个阶段。 一、数学形成时期(——公元前5 世纪) 建立自然数的概念,创造简单的计算法,认识简单的几何图形;算术与几何尚未分开。 二、常量数学时期(前5 世纪——公元17 世纪) 也称初等数学时期,形成了初等数学的主要分支:算术、几 何、代数、三角。该时期的基本成果,构成中学数学的主要内容。 1.古希腊(前5 世纪——公元17 世纪) 毕达哥拉斯——“万物皆数” 欧几里得——《几何原本》 阿基米德——面积、体积 阿波罗尼奥斯——《圆锥曲线论》 托勒密——三角学

丢番图——不定方程 2.东方(公元2 世纪——15 世纪) 1)中国 西汉(前2 世纪)——《周髀算经》、《九章算术》 魏晋南北朝(公元3 世纪——5 世纪)——刘徽、祖冲之出入相补原理,割圆术,算π 宋元时期(公元10 世纪——14 世纪)——宋元四大家杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰 天元术、正负开方术——高次方程数值求解; 大衍总数术——一次同余式组求解 2)印度 现代记数法(公元8 世纪)——印度数码、有0;十进制(后经阿拉伯传入欧洲,也称阿拉伯记数法)

数学与天文学交织在一起 阿耶波多——《阿耶波多历数书》(公元499 年) 开创弧度制度量 婆罗摩笈多——《婆罗摩修正体系》、《肯特卡迪亚格》代数成就可贵 婆什迦罗——《莉拉沃蒂》、《算法本源》(12 世纪)算术、代数、组合学 3)阿拉伯国家(公元8 世纪——15 世纪) 花粒子米——《代数学》曾长期作为欧洲的数学课本 “代数”一词,即起源于此;阿拉伯语原意是“还原”,即“移项”;此后,代数学的内容,主要是解方程。 阿布尔.维法 奥马尔.海亚姆

最新国家开放大学电大《数学发展史》教学考一体化网考形考作业试题及答案

最新国家开放大学电大《数学发展史》教学考一体化网考形考作业试题及答案 100%通过 2014秋期河南电大把《数学发展史》纳入“教学考一体化”平台进行网考,针对这个平台,本人汇总了该科所有的题,形成一个完整的题库,内容包含了单选题、判断题,并且以后会不断更新,对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用,会给您节省大量的时间。做考题时,利用本文档中的查找工具,把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内,就可迅速查找到该题答案。本文库还有其他教学考一体化答案,请查看。 一单选题 1.获得第一位数学家和论证几何学鼻祖美名的是(泰勒 斯) 2.我们通过莱茵德纸草书和莫斯科纸草书来研究古(埃 及)人数学的知识 3.亚历山大后期几何学最富创造性的成就是(三角学) 的建立 4.“给我一个支点,我可以移动地球”是(阿基米德) 的名言 5.古希腊“穷竭法”的始祖是(安提丰) 6.毕达哥拉斯学派对正十二面体的作图最为诱人,因为 它是由(正五边形)围成 7.在金字塔的建造中,保持斜面坡度的均匀性十分重 要,从而促使埃及人引进相当于角的(正切)的概念8.根据诺依格包尔等人的研究,普林顿322数表与所谓 (整勾股数)有关 9.美索不达米亚人创造了以(60)进制为主的楔形文记 数系统 10.《圆锥曲线论》是希腊演绎几何的最高成就,阿波罗 尼奥斯用(纯几何)的方法得到了今天解析几何的一些主要结论 11.单位分数的广泛使用成为埃及数学重要而有趣的特 色,埃及人将所有的真分数都表示为一些单位分数的(和) 12.下列地域中的古代文明不属于“河谷文明”的是(希 腊) 13.《四元玉鉴》是(朱世杰)的代表著作 14.《九章算术》的“商功”章主要讨论(体积的计算) 15.下列不属于《算经十书》的是(《墨经》) 16.秦九韶是“宋元四大家”之一,其代表作是(数书九 章) 17.婆罗摩笈多在他的著作《婆罗摩修正体系》中比较完 整地叙述了(零)的运算法则 18.用圆圈符号“0”表示零的发明是对世界文明的杰出 贡献,它是(印度)数学的一大发明 19.(刘徽)是中算史上第一位建立可靠的理论来推算圆 周率的数学家 20.婆什迦罗有两本代表印度古代数学最高水平的著作 《莉拉沃蒂》和( 《算法本源》) 21.9世纪天文学家(阿尔·巴塔尼)对希腊三角学进 行了系统化研究,创立了系统的三角术语,如正弦、 余弦、正切、余切 22.“一尺之棰,日取其半,万世不竭”出自我国古代名 著( 《庄子》) 23.奥马.海亚姆在代数学方面的成就集中反映于他的 《还原与对消问题的论证》一书中,该书最杰出的贡献是用圆锥曲线解(三次方程) 24.中国数学史上最先完成勾股定理证明的数学家是公 元3世纪三国时期的( 赵爽) 25.《缉古算经》是世界上最早讨论(三次方程组)代数 解法的著作 26.解析几何的真正发明归功于法国的两位数学家笛卡 儿与( 费马) ,尽管他们的工作出发点不同,但却 殊途同归 27.数学符号的系统化首先应归于法国数学家(韦达) 28.苏格兰数学家纳皮尔在球面天文学的三角学研究中 首先发明了( 对数方法) 29.欧洲人在数学上的推进是从(代数学)开始的,它是文 艺复兴时期成果最突出,影响最深远的领域,拉开了 近代数学的序幕 30.解一阶常微分方程Mdx+Ndy=0的(积分因子法)是由 欧拉和克莱洛分别独立地提出的 31.专门的偏导数记号是由(雅可比)在行列式理论中正 式创用并逐渐普及的 32.18世纪微积分最重大的进步是由(欧拉)作出的 33.首首先引进如下一批符号:f(x)-函数符号;∑-求 和号;e-自然对数底;i-虚数单位的数学家是( 欧 拉) 34.历史上第一篇系统的微积分文献是牛顿的( 《流数 简论》 ) 35.我们今天所说的因式分解定理,最早是由(笛卡尔) 提出的 36.“行列式”这个名称是由(柯西)首先提出的 37.沃利斯是在牛顿和莱布尼茨以前将分析方法引入微 积分贡献最突出的数学家,他的最重要的著作是( 《无穷算术》) 38.(莱布尼茨)引进的符号“d”和“ò”体现了微积分 的实质,并沿用至今 39.(欧拉)在1937年证明了e是无理数 40.(黎曼)开创了解析数论的新时期,并使复分析成为 这一领域的重要工具 41.五次和高于五次的一般方程的求解问题是由(阿贝 尔)解决的

简述中国数学发展史

中国数学发展史 【摘要】数学发展史就是数学这门学科的发展历程。人们的思想在不断的发生变化,数学中的很多思想也是人类不断发展的体现。该论文就围绕中国数学的发展历程和思想进行了简单的概括和论述。介绍了从古至今中国数学的发展历程,讲述了中国数学思想的特点及中国数学对世界的影响以及中外数学文化的交流影响,总结了从数学发展史中得到的启示。 【关键词】中国数学;数学发展史;数学思想 一、中国数学的发展历程 1.1中国数学的起源与早期发展 据《易·系辞》记载:“伏羲作结绳”,“上古结绳而治”,后世圣人易之以书契。其中有十进制制的记数法,出现最大的数字为三万。这是位值制的最早使用。算筹是中国古代的计算工具,这种方法称为筹算。筹算在春秋时代已很普遍。 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。在公元前2500年,我国已有圆、方、平、直的概念。对几何工具也有深刻认识。 算术四则运算在春秋时期已经确立,乘法运算已广为流行。“九九表”一直流行了约1600年。

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。《庄子》中则强调抽象的数学思想。其中几何概念的定义、极限思想和其它数学命题是相当可贵的数学思想。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。 1.2 中国数学体系的形成与奠基 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。在这一时期,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》。 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)分数、等差数列、勾股定理于测量术;(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,还有比例知识。 《九章算术》是一部经几代人整理、删减补充和修订而成的古代数学经典著作,约成书于东汉初年。全书编排方法是:先举出例子,然后给出答案,通过对一类问题解法的考察和研究,最后给出“术”。它的成书标志着我国传统数学理论体系——初等数学理论体系的形成。比欧洲早了1400多年。

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(发展战略)数学的发展历 史

七年级九班 李蕙茹 一、探究背景: 研究数学发展历史的学科,是数学的壹个分支,也是自然科学史研究下属的壹个重要分支。和所有的自然科学史壹样,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,在这壹点上,它和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,因此它和通常历史科学研究的对象又不相同,所以,我们既能够在数学中学到历史,又能够在历史中学到数学。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,且不是空中楼阁,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壹个正确的认识,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,和现代数学联系起来,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,这是壹种比较常见的方法。 四、探究结果: (壹)数学的起源和早期发展 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。从壹到十,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,但能够肯定的是筹算在春秋时代已很普遍。 用算筹记数,有纵、横俩种方式: 表示壹个多位数字时,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:壹纵十横,百立千僵,千、十相望,万、百相当〕,且以空位表示零。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,且早已发现「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

世界数学发展史

第一节数学发展的主要阶段 2009-10-12 10:05:28 来源:中外数学网浏览:7次 乔治·萨顿曾说过:“科学史是人类认识自然的经验的历史回顾。”数学史是数学发展历史的回顾,它研究数学产生发展的历史过程,探求其发展的规律。研究数学史,可以通过历史留下的丰富材料,了解数学何时兴旺发达,何时停滞衰退,从中总结经验教训,以利于数学更进一步的发展。关于数学发展史的分期,一般来说,可以按照数学本身由低级到高级分阶段进行,也就是分成四个本质不同的发展时期,每一新时期的开始都以卓越的科学成就作标志,这些成就确定了数学向本质上崭新的状态过渡.这里我们主要介绍世界数学史的发展。 一、数学的萌芽时期 这一时期大体上从远古到公元前六世纪.根据目前考古学的成果,可以追溯到几十万年以前.这一时期可以分为两段,一是史前时期,从几十万年前到公元前大约五千年;二是从公元前五千年到公元前六世纪. 数学萌芽时期的特点,是人类在长期的生产实践中,逐步形成了数的概念,并初步掌握了数的运算方法,积累了一些数学知识.由于土地丈量和天文观测的需要,几何知识初步兴起,但是这些知识是片断和零碎的,缺乏逻辑因素,基本上看不到命题的证明.这个时期的数学还未形成演绎的科学. 这一时期对数学的发展作出贡献的主要是中国、埃及、巴比伦和印度.从很久以前的年代起,我们中华民族勤劳的祖先就已经懂得数和形的概念了. 在漫长的萌芽时期中,数学迈出了十分重要的一步,形成了最初的数学概念,如自然数、分数;最简单的几何图形,如正方形、矩形、三角形、圆形等.一些简单的数学计算知识也开始产生了,如数的符号、记数方法、计算方法等等.中小学数学中关于算术和几何的最简单的概念,就是在这个时期的日常生活实践基础上形成的. 总之,这一时期是最初的数学知识积累时期,是数学发展过程中的渐变阶段. 二、初等数学时期 从公元前六世纪到公元十七世纪初,是数学发展的第二个时期,通常称为常量数学或初等数学时期.这一时期也可以分成两段,一是初等数学的开创时代,二是初等数学的交流和发展时代. 1.初等数学的开创时代. 这一时代主要是希腊数学.从泰勒斯(Thales,公元前636—前546)到公元641年亚历山大图书馆被焚,前后延续千余年之久,一般把它划分为以下几个阶段: (1)爱奥尼亚阶段(公元前600—前480年); (2)雅典阶段(公元前480—前330年); (3)希腊化阶段(公元前330—前200年); (4)罗马阶段(公元前200—公元600年). 爱奥尼亚阶段的主要代表有米利都学派、毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前572—前497)学派和巧辩学派.在这个阶段上数学取得了极为重要的成就,其中有:开始了命题的逻辑证明,发现了不可通约量,提出了几何作图的三大难题——三等分任意角、倍立方和化圆为方,并且试图用“穷竭法”去解决化圆为方的问题.所有这些成就,对数学后来的发展产生了深远的影响. 雅典阶段的主要代表有柏拉图(Plato,公元前427—前347)学派、亚里斯多德(Aristotle,公元前384—前322)的吕园学派、埃利亚学派和原子学派.他们在数学上取得的成果,十分令人赞叹,如柏拉图强调几何对培养逻辑思维能力的重要作用;亚里斯多德建立了形式逻辑,并且把它作为证明的工具.所有这些成就把数学向前推进了一大步. 上述两个阶段称为古典时期.这一时期的数学发展,在希腊化阶段上开花结果,取得了

数学发展简史

数学发展简史 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

数学发展简史数学发展史大致可以分为四个阶段。 一、数学形成时期(——公元前 5 世纪) 建立自然数的概念,创造简单的计算法,认识简单的几何图形;算术与几何尚未分开。 二、常量数学时期(前 5 世纪——公元 17 世纪) 也称初等数学时期,形成了初等数学的主要分支:算术、几 何、代数、三角。该时期的基本成果,构成中学数学的主要内容。 1.古希腊(前 5 世纪——公元 17 世纪) 毕达哥拉斯——“万物皆数” 欧几里得——《几何原本》 阿基米德——面积、体积 阿波罗尼奥斯——《圆锥曲线论》

托勒密——三角学 丢番图——不定方程 2.东方(公元 2 世纪——15 世纪) 1)中国 西汉(前 2 世纪)——《周髀算经》、《九章算术》 魏晋南北朝(公元 3 世纪——5 世纪)——刘徽、祖冲之出入相补原理,割圆术,算π 宋元时期(公元 10 世纪——14 世纪)——宋元四大家杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰 天元术、正负开方术——高次方程数值求解; 大衍总数术——一次同余式组求解 2)印度 现代记数法(公元 8 世纪)——印度数码、有 0;十进制

(后经阿拉伯传入欧洲,也称阿拉伯记数法) 数学与天文学交织在一起 阿耶波多——《阿耶波多历数书》(公元 499 年) 开创弧度制度量 婆罗摩笈多——《婆罗摩修正体系》、《肯特卡迪亚格》代数成就可贵 婆什迦罗——《莉拉沃蒂》、《算法本源》(12 世纪)算术、代数、组合学 3)阿拉伯国家(公元 8 世纪——15 世纪) 花粒子米——《代数学》曾长期作为欧洲的数学课本 “代数”一词,即起源于此;阿拉伯语原意是“还原”,即“移项”;此后,代数学的内容,主要是解方程。 阿布尔.维法

数学发展简史

数学发展简史 (摘自张顺燕《数学的源与流》,高等教育出版设2001) 大数学家庞加莱说:“若想预见数学的未来,正确的方法是研究它的历史和现状”。法国人类学家斯特劳斯说:“如果他不知道他来自何处,那就没有人知道他去向何方”。我们需要知道,我们现在出在何处,我们是如何到达这里的,我们将去何方。数学史将公司我们来自何处。 数学的发展史大致可以分为四个基本上本质不同的阶段。 第一个时期——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,并认识了最简单的几何形式,逐步的形成了理论与证明之间的逻辑关系的“纯粹”数学。算术与几何还没有分开,彼此紧密地交错着。 第二个时期称为初等数学,即常数数学时期。这个时期的基本的、最简单的成果构成现在中学数学的主要内容。这个时期从公元前5世纪开始,也许更早一些,知道17世纪,大约持续了两千年。在这个时期,逐渐形成了初等数学的主要分支:算术、几何、代数、三角。 按照历史条件不同,可以把初等数学史分为三个不同的时期:希腊的、东方的和欧洲文艺复兴时代的。 希腊时期正好与希腊文化普遍繁荣的时代一致。到公元前3世纪,在最伟大的古代几何学家欧几里德、阿基米德、阿波罗尼奥斯的时代达到了顶峰,而终止于公元6世纪。当时最光辉的著作是欧几里德的《几何原本》。尽管这部书是两千多年钱写成的,但是它的一般内容和叙述的特征,却与我们现在通用的几何教科书非常接近。

希腊人不仅发展了初等几何,并把它导向完整的体系,还得到许多非常重要的结果。例如,他们研究了圆锥曲线:椭圆、双曲线、抛物线;证明了某些属于射影几何的定理,一天问学的需要为指南,建立了球面几何,以及三家学的原理,并计算出最初的正弦表,确定了许多复杂图形的面积和体积。 在算术与代数方面,希腊人也做了比绍工作。他们奠定了数论的基础,并研究了丢番图方程,吗发现了无理数,找到了求平方根、立方根的方法,知道了算术级数与几何级数的性质。 在几何方面希腊人已接近“高等数学”。阿基米德在计算面积与体积时已接近积分运算,阿波罗尼奥斯关于圆锥曲线的研究接近于解析几何。 应该指出,当时我国的算术与代数已达到很高的水平。在公元前2世纪到1世纪已有了三元一次方程组的解法。同时在历史上第一次利用负数,并且叙述了对负数进行运算的规则,也找到了求平方根与立方根的方法。 随着希腊科学的终结,在欧洲出现了科学萧条,数学发展的中心移到了印度、中亚细亚和阿拉伯国家。在这些地方从5世纪到15世纪的一千年中间,数学主要由于计算的需要,特别是由于天问学的需要而得到发展。印度人发明了现代记数法,引进了负数,并把正数与负数的对立和财产的对立联系了起来,他们开始像运用有理数一样运用无理数,他们给出了表示各种代数运算包括求更运算的符号。由于他们没有对无理数与有理数的区别困惑,从而为代数打开了真正的发展道路。 “代数”这个词起源于9世纪的数学家和天问学家穆罕穆德花拉子花。花拉子花的著 作基本上建立了解方程的方法。从这时起,求方程的解作为代数的基本特征被长期保持了下来。他的代数著作在数学史上起了重大作用,因为这部作品被翻译成拉丁语,曾长期作为欧洲主要的教科书。

“数学”简介、含义、起源、历史与发展

数学 数学是研究现实世界中数量关系和空间形式的,简单地说,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,至迟在商代,即已出现用十进制数字表示大数的方法;又至迟至秦汉之际,即已出现完满的十进位值制。在成书不迟于1世纪的《九章算术》中,已载有只有位值制才有可能的开平、立方的计算法则,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。刘徽在他注解的《九章算术》(3世纪)中,还提出过用十进小数表示无理数平方根的奇零部分,但直至唐宋时期(欧洲则在16世纪S.斯蒂文以后)十进小数才获通用。在这本著作中,刘徽又用圆内接正多边形的周长逼近圆周长,成为后世求圆周率更精确值的一般方法。虽然中国从来没有过无理数或实数的一般概念,但在实质上,那时中国已完成了实数系统的一切运算法则与方法,这不仅在应用上不可缺,也为数学初期教育所不可少。至于继承了巴比伦、埃及、希腊文化的欧洲地区,则偏重于数的性质及这些性质间的逻辑关系的研究。早在欧几里得的《几何原本》中,即有素数的概念和素数个数无穷及整数惟一分解等论断。古希腊发现了有非分数的数,即现称的无理数。16世纪以来,由于解高次方程又出现了复数。在近代,数的概念更进一步抽象化并依据数的不同运算规律而对一般的数系统进行独立的理论探讨,形成数学中的若干不同分支。 开平方和开立方是解最简单的高次方程。在《九章算术》中,已出现解某种特殊形式的二次方程。发展至宋元时代,引进了“天元”(即未知数)的明确观念,出现了求高次方程数值解与求多至四个未知数的高次代数联立方程组的解的方法,通称为天元术与四元术。与之相伴出现的多项式的表达、运算法则以及消去方法,已接近于近世的代数学。在中国以外,9世纪阿拉伯的花拉子米的著作阐述了二次方程的解法,通常被视为代数学的鼻祖,其解法实质上与中国古代依赖于切割术的几何方法具有同一风格。中国古代数学致力于方程的具体求解,而导源于古希腊、埃及传统的欧洲数学则不同,一般致力于探究方程解的性质。16世纪时,F.韦达以文字代替方程系数,引入了代数的符号演算。对代数方程解的性质的探讨,则从线性方程组导致行列式、矩阵、线性空间、线性变换等概念与理论的出现;从代数方程导致复数、对称函数等概念的引入以至伽罗瓦理论与群论的创立。而近代极为活跃的代数几何,则无非是高次联立代数方程组解所构成的集体的理论研究。 形的研究属于几何学的范畴。古代民族都具有形的简单概念而往往以图画来表示,形之成为数学对象是由工具的制作与测量的要求所促成。规矩以作圆方,中国古代夏禹治水时即已有规、矩、准、绳等测量工具。《墨经》中对一系列的几何概念,有抽象概括,作出了科学的定义。《周髀算经》与刘徽《海岛算经》给出了用矩观天测地的一般方法与具体公式。在《九章算术》及刘徽注解的《九章算术》中,除勾股理论外,还提出了若干一般原理以解多种问题。例如出入相补原理以求任意多边形面积;阳马鳖臑的二比一原理(刘徽原理)以求多面体的体积;5世纪祖暅提出“幂势既同则积不容异”的原理以求曲形体积特别是球的体积;还有以内接正多边形逼近圆周长的极限方法(割圆术)。但自五代(约10世纪)以后,中国在几何学方面的建树不多。中国几何学以测量与面积体积的量度为中心,古希腊的传统则重视形的性质与各种性质间的相互关系。欧几里得的《几何原本》,建立了用定义、公理、定理、证明构成的演绎体系,成为近代数学公理化的楷模,影响及于整个数学的发展。特别是平行公理的研究,导致了19世纪非欧几里得几何学的产生。欧洲自文艺复兴时期起出现了射影几何学。18世纪,G.蒙日应用分析方法于形的研究,开微分几何学的先河。C.F.高斯的曲面论与(G.F.)B.黎曼的流形理论开创了脱离周围空间以形作为独立对象的研究方法;

数学发展史

数学发展简史 数学是人类最古老的科学知识之一。就人类对数的认识和运用来看,一般讲从公元前3000年左右的埃及象形文字就已开始,迄今已有5000年的历史。 那么到底什么是数学呢?实际上数学是一门历史性很强的科学或者说累积性很强,它的内涵随着时代的变化而变化,给数学下一个一劳永逸的定义是不可能的。从公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德到17世纪的笛卡儿、19世纪的恩格斯、20世纪的罗素等很多数学家都曾给数学下过定义。用的较多也较容易理解的是恩格斯的定义。他说, 数学,是研究数量关系与空间形式的一门科学。 20世纪80年代的一批美国学者将数学定义为:数学这个领域已被称作模式的科学,其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。这一定义以其高度的概括性,已日益引起关注并获得大多数数学家的认同与接受。 第一阶段:数学的萌芽阶段(公元前3000年—公元前600年) 这一阶段,我们称之为数学的萌芽阶段,或者说准学科阶段。在这一阶段里,数学还没有发展成为一门有明确结构的独立的理性的学科,还不具备抽象,还没有方法论,还没有论证和推理。数学文化在这一阶段的杰出代表是古巴比伦数学、中国数学、埃及数学、印度数学等。这一阶段的世界数学文化呈一种多元发展态势。 第二阶段:数学的形成阶段(公元前5世纪—公元16世纪) 这一阶段,通常称之为数学科学的形成时期,它的开始是以希腊人的出场为典型标志,结束于公元16世纪,也就是在变量数学产生之前,人们常称此阶段为常量数学阶段,也就是数学学科完成了以常量为主要内容的框架体系。 这一时期,希腊数学家取得辉煌成绩,他们引入了证明,提出了抽象,发现了自然数,发现了无理数(注:这是数学史上第一次危机。《原本》第五卷中将

数学的发展历史知识讲解

数学的发展历史 数学是一门伟大的科学,数学作为一门科学具有悠久的历史,与自然科学相比,数学更是积累性科学,它是经过上千年的演化发展才逐渐兴盛起来。同时数学也反映着每个时代的特征,美国数学史家克莱因曾经说过:"一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显"。"数学不仅是一种方法、一门艺术或一种语言,数学更主要是一门有着丰富内容的知识体系,其内容对自然科学家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和艺术家十分有用,同时影响着政治家和神学家的学说"。数学已经广泛地影响着人类的生活和思想,是形成现代文化的主要力量。而数学的历史更从另一个侧面反映了数学的发展。但有一点值得注意的是,人是这一方面的创造者,因此人本身的作用起着举足轻重的作用,首先表现为是否爱数学,是否愿为数学贡献毕生的精力。正是这主导着数学。 数学史是研究数学发展历史的学科,是数学的一个分支,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。数学史和数学研究的各个分支,和社会史与文化史的各个方面都有着密切的联系,这表明数学史具有多学科交叉与综合性强的性质。 数学出现于包含著数量、结构、空间及变化等困难问题内。一开始,出现于贸易、土地测量及之后的天文学;今日,所有的科学都存在着值得数学家研究的问题,且数学本身亦存在了许多的问题。而这一切都源于数学的历史。 数学的演进大约可以看成是抽象化的持续发展,或是题材的延展。从历史时代的一开始,数学内的主要原理是为了做测量等相关计算,为了了解数字间的关系,为了测量土地,以及为了预测天文事件而形成的。这些需要可以简单地被概括为数学对数量、结构方面的研究。数学从古至今便一直不断地延展,且与科学有丰富的相互作用,并使两者都得到好处。数学在历史上有着许多的发现,并且直至今日都还不断地发现中。 数学发展具有阶段性,因此根据一定的原则把数学史分成若干时期。目前通常将数学发展划分为以下五个时期: 1.数学萌芽期(公元前600年以前); 2.初等数学时期(公元前600年至17世纪中叶); 3.变量数学时期(17世纪中叶至19世纪20年代); 4.近代数学时期(19世纪20年代至第二次世界大战); 5.现代数学时期(20世纪40年代以来)

数学发展历史

数学在提出问题和解答问题方面,已经形成了一门特殊的科学。在数学的发展史上,有很多的例子可以说明,数学问题是数学发展的主要源泉。数学家门为了解答这些问题,要花费较大力量和时间。尽管还有一些问题仍然没有得到解答,然而在这个过程中,他们创立了不少的新概念、新理论、新方法,这些才是数学中最有价值的东西。◇公元前600年以前◇据中国战国时尸佼著《尸子》记载:"古者,倕(注:传说为黄帝或尧时人)为规、矩、准、绳,使天下仿焉",这相当于在公元前2500年前,已有"圆、方、平、直"等形的概念。公元前2100年左右,美索不达米亚人已有了乘法表,其中使用着六十进位制的算法。公元前2000年左右,古埃及已有基于十进制的记数法、将乘法简化为加法的算术、分数计算法。并已有三角形及圆的面积、正方角锥体、锥台体积的度量法等。中国殷代甲骨文卜辞记录已有十进制记数,最大数字是三万。公元前约1950年,巴比伦人能解二个变数的一次和二次方程,已经知道"勾股定理"。◇公元前600--1年◇公元前六世纪,发展了初等几何学(古希腊泰勒斯)。约公元前六世纪,古希腊毕达哥拉斯学派认为数是万物的本原,宇宙的组织是数及其关系的和谐体系。证明了勾股定理,发现了无理数,引起了所谓第一次数学危机。公元前六世纪,印度人求出√2=1.4142156。公元前462年左右,意大利的埃利亚学派指出了在运动和变化中的各种矛盾,提出了飞矢不动等有关时间、空间和数的芝诺悖理(古希腊巴门尼德、芝诺等).。公元前五世纪,研究了以直线及圆弧形所围成的平面图形的面积,指出相似弓形的面积与其弦的平方成正比(古希腊丘斯的希波克拉底)。公元前四世纪,把比例论推广到不可通约量上,发现了"穷竭法"(古希腊,欧多克斯)。公元前四世纪,古希腊德谟克利特学派用"原子法"计算面积和体积,一个线段、一个面积或一个体积被设想为由很多不可分的"原子"所组成。公元前四世纪,建立了亚里士多德学派,对数学、动物学等进行了综合的研究(古希腊,亚里士多德等)。公元前四世纪末,提出圆锥曲线,得到了三次方程式的最古老的解法(古希腊,密内凯莫)。公元前三世纪,《几何学原本》十三卷发表,把以前有的和他本人的发现系统化了,成为古希腊数学的代表作(古希腊,欧几里得)。公元前三世纪,研究了曲线图和曲面体所围成的面积、体积;研究了抛物面、双曲面、椭圆面;讨论了圆柱、圆锥半球之关系;还研究了螺线(古希腊,阿基米德)。公元前三世纪,筹算是当时中国的主要计算方法。公元前三至前二世纪,发表了八本《圆锥曲线学》,是一部最早的关于椭圆、抛物线和双曲线的论著(古希腊阿波罗尼)。约公元前一世纪,中国的《周髀算经》发表。其中阐述了"盖天说"和四分历法,使用分数算法和开方法等。公元前一世纪,《大戴礼》记载,中国古代有象征吉祥的河图洛书纵横图,即为"九宫算"这被认为是现代"组合数学"最古老的发现。◇1-400年◇继西汉张苍、耿寿昌删补校订之后,50-100年,东汉时纂编成的《九章算术》,是中国古老的数学专著,收集了246个问题的解法。一世纪左右,发表《球学》,其中包括球的几何学,并附有球面三角形的讨论(古希腊,梅内劳)。一世纪左右,写了关于几何学、计算的和力学科目的百科全书。在其中的《度量论》中,以几何形式推算出三角形面积的"希隆公式"(古希腊,希隆)。100年左右,古希腊的尼寇马克写了《算术引论》一书,此后算术开始成为独立学科。 150年左右,求出π=3.14166,提出透视投影法与球面上经纬度的讨论,这是古代坐标的示例(古希腊,托勒密)。三世纪时,写成代数著作《算术》共十三卷,其中六卷保留至今,解出了许多定和不定方程式(古希腊,丢番都)。三世纪至四世纪魏晋时期,《勾股圆方图注》中列出关于直角三角形三边之间关系的命题

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