人教高中数学中国古代数学家PPT课件
中国古代数学家 ppt课件
天元术
天元术是利用未知数列方程的一般方法,方 程a0xn+a1xn-1.+an-1x+an=0可写成如下形式: 其中a0,a1,.,an 表示方程各项系数,均 为筹算数码,在常数项旁边记一"太"字(或在 一次项旁边记一"元"字),"太"或"元"向上每 层减少一次幂,向下每层增加一次幂。方程 列出后,再按增乘开方法求正实根。
李治
李冶(公元1192年—1279年)字仁卿,号敬斋,栾城 (今河北栾城)人。他是金、元时期的著名数学家 ,原名叫李治,因为朝廷禁止平民和古代帝王同名 ,而他的名字又和唐高宗的名字相同,于是就减去 了一个点,改名叫李冶。
李冶认为,数学虽然在六艺(礼、乐、射、御、书 、数)的最后一位,但是把它放在“人事”中来看 ,却是最重要的学问,于是他把大部分的精力用于 研究数学。他主要研究的是天元术。
利用祖暅原理求球体积
牟合方盖
张丘建
张丘建,清河(今邢台市清河县)人,我国著名 的大数学家。
他从小聪明好学,酷爱算术。一生从事数学研究 ,造诣很深。“百鸡问题”是中古时期,关于不定 方程正整数解的典型问题,张丘建对此有精湛和 独到的见解。著有《张丘建算经》3卷。
百鸡问题
公鸡每只值5 文钱,母鸡每只值3 文钱,而3 只 小鸡值1 文钱。用100 文钱买100 只鸡,问:这100 只鸡中,公鸡、母鸡和小鸡各有多少只?
割圆术与圆周率: 他在《九章算术圆田术》注中,用割 圆术证明了圆面积的精确公式,并给出了计算圆周率的 科学方法。他首先从圆内接六边形开始割圆,每次边数 倍增,算到192边形的面积,得到π=157/50=3.14,又算到 3072边形的面积,得到π=3927/1250=3.1416,称为"徽率"
中国数学名人PPT
国外著名数学名人
欧几里得是希腊亚历山大大学的数学教授。著名的古希腊学者阿基米德,是他“学生的学生”——卡农 是阿基米德的老师,而欧几里得是卡农的老师。欧几里得不仅是一位学识渊博的数学家,同时还是一位 有“温和仁慈的蔼然长者 ”之称的教育家。在著书育人过程中,他始终没有忘记当年挂在“柏拉图学园” 门口的那块警示牌,牢记着柏拉图学派自古承袭的严谨、求实的传统学风。
国外著名数学名人
几何之父——欧几里得
欧几里得(希腊文:Ευκλειδης ,公元前325 年—公元前265年),古希腊数学家,被称为“几何之 父”。他活跃于托勒密一世(公元前323年-公元前283 年)时期的亚历山大里亚,他最著名的著作《几何原本》 是欧洲数学的基础,提出五大公式,欧几里得几何,被 广泛的认为是历史上最成功的教科书。欧几里得也写了 一些关于透视、圆锥曲线、球面几何学及数论的作品。
中国近现代数学名人
陈景润(1933.5~1996.3)
是中国现代数学家。1933年5月22日生于福建省福州市。 由于他对塔里问题的一个结果作了改进,受到华罗庚的 重视,被调到中国科学院数学研究所工作,先任实习研 究员、助理研究员,再越级提升为研究员,并当选为中 国科学院数学物理学部委员。
陈景润是世界著名解析数论学家之一,他在50年代即对高斯圆内格点问题、球内格点问题、塔里问题与华 林问题的以往结果,作出了重要改进。60年代后,他又对筛法及其有关重要问题,进行广泛深入的研究。
整个会场上的人,都在议论他的年龄问题。
国外著名数学名人
数学之神——阿基米德
阿基米德(公元前287年—公元前 212年),伟大的古希腊哲学家、 《论螺线》,是阿基米德对数学的 百科式科学家、数学家、物理学 出色贡献。他明确了螺线的定义, 家、力学家,静态力学和流体静 以及对螺线的面积的计算方法。在 力学的奠基人,并且享有“力学 同一著作中,阿基米德还导出几何 之父”的美称,阿基米德和高斯、 级数和算术级数求和的几何方法。 牛顿并列为世界三大数学家。
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原理故事
1.相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。
但是在做好后,国王疑心工匠做的金冠并非纯金,工匠私 吞了黄金,但又不能破坏王冠,而这顶金冠确又与当初交 给金匠的纯金一样重。这个问题难倒了国王和诸位大臣。 经一大臣建议,国王请来阿基米德来检验皇冠。最初阿基 米德对这个问题无计可施。有一天,他在家洗澡,当他坐 进澡盆里时,看到水往外溢,突然想到可以用测定固体在 水中排水量的办法,来确定金冠的体积。他兴奋地跳出澡 盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡! 尤里卡!” (意思是“找到了”)
阿基米德和雅典时期的科学家有着明显的不同, 就是他既重视科学的严密性、准确性,要求对每一个 问题都进行精确的、合乎逻辑的证明;又非常重视科 学知识的实际应用。
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数学之神
阿基米德的数学著 作有《论球和圆柱》、 《论劈锥曲面体与椭圆 体》、《圆的度量》、 《数沙者》、《抛物弓 形求积》、《论螺线》 等。
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机械运用
1.阿基米德对于机械的研究源自于他在亚历山大 城求学时期,有一天阿基米德在久旱的尼罗河边散步, 看到农民提水浇地相当费力,经过思考之后他发明了 一种利用螺旋作用在水管里旋转而把水吸上来的工具, 后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”。埃及一直 到二千年后的现代,还有人使用这种器械。这个工具 成了后来螺旋推进器的先祖。
浮力原理
浮力原理即阿基米德定律。 浸在液体(或气体)里的物体 受到向上的浮力作用,浮力的 大小等于被该物体排开的液体 的重力。 适用范围:液体、 气 体 , 其 公 式 可 记 为 F 浮 =G 排 =ρ 液 ·g·V 排 ( 浮 力 的 有 关 因素:浮力只与ρ液,V排有关, 与 ρ 物 (G 物 ),h 深 无 关 , 与 V 物 无直接关系)。
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1985年4月,他在全国政协六届三次会议上,被选为全国 政协副主席。
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3 主要贡献
华罗庚在解析数论、矩阵几何学、多复变函数、偏微分 方程等领域中都做出了卓越的贡献,是中国理论数学、解析 数论、典型群、矩阵几何学、自守函数论与多复变函数论方 面研究的创始人与开拓者。
2 往事略集
(1)早年学习时期
1938年回国受聘为西南联大教授 1939~1941完成《堆垒素数论》,该著作后来成为数学经典名 著,1947年在苏联出版俄文版,又先后在各国被翻译出版了 德文、英文、匈牙利。 1946年应邀普林斯顿高等研究所任研究员,并任教。
2 往事略集
(2)回国建设时期
1950年1月 ,冲破重重阻扰,回国出任清华大学数学系教授。 1952年起先后负责筹建数学、基本理论数学、数学逻辑、力 学、数学物理、应用数学、计算及计算机8个研究室。 1953年,参加中国科学家代表团赴苏联访问。他作为中国数 学家代表,出席了在匈牙利召开的二战后首次世界数学家代 表大会。 1957年1月,论文《典型域上的多元复变函数论》获国家发 明一等奖,并先后出版了中、俄、英文版专著。 1957年出版《数论导引》。
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4 华罗庚与教育
华罗庚在自己的 工作岗位上,不遗 余力,为新中国培 养了一大批数学的 后备力量。陈景润、 万哲元、陆启锵、 王元、潘承洞等数 学家都是在华罗庚 的悉心培育下成长 起来的。
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历史上的数学名人数学家介绍ppt
=3.141929
中国古代数学名人
我热体验我去热哦体姐验天去热哦特姐语天言热用特语言用 途他 哦委途员他 哦委员
秦九韶(约1202--1261)
◆ 字道古,四川安岳人。先后在湖北,安徽,江苏,浙江等地做官, 1261年左右被贬至梅州,(今广东梅县),不久死于任所。
陈景润是世界著名解析数论学家之一,他在50年代即对高斯圆内格点问题、 球内格点问题、塔里问题与华林问题的以往结果,作出了重要改进。60年代 后,他又对筛法及其有关重要问题,进行广泛深入的研究。
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人教版选修3-13.4中国古代数学家课件
牟合方盖
同
伞
《九章算术》中“开立圆术”:V球体
9 16
直径3
刘徽:然此意非也。何以验之?
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刘徽指出:
V球 S圆
V牟合方盖 S正方形 4
刘徽指出:
V球 S圆
V牟合方盖 S正方形 4
如何求牟合方盖的体积? 刘徽百思不得其解,最终 不得不“敢不阙疑,以俟 能言者”。
二、祖冲之—具有世界影响的数学家
选修3-1 数学史选讲 (人教A版)
中国古代数学家
一、刘徽—中国古典数学理论的奠基人
刘徽,魏晋间人,263年注释《九章算术》
“徽幼习《九章》,长再详览。 观阴阳之割裂,总算术之根源, 探赜(深奥,玄妙)之暇,遂悟 其意。是以敢竭顽鲁,采其所见, 为之作注。”
——刘徽《九章算术注》
1.1 刘徽与《九章算术》
1.《九章算算术》, 此中翘楚是《九章》。
——严敦杰 能与《几何本来》媲美, 被尊称为“算经之首”。
2.《九章算术》的成书年代
“往者暴秦焚书,经书散坏。自时厥 后,汉北平候张苍(秦汉两朝官员)、 大司农中丞耿寿昌皆以善算命世。苍等 因旧文之遗残,各称删补。故校其目与 古或异,所论者多近语也。”
精丽罕俦,千古独绝。 —茅以升
2.祖冲之还给出了圆周率的两个分数近似值: 约率:22
7
密率:355 (祖率) 113
密率 355 是分子、分母不超过1000的分数
113
中最接近 的分数。 ——华罗庚
2.2 祖氏父子推出了球的体积公式
第一步:将一个立方体分成四部分
(外三棋)
(内棋)
第二步:算出“外三棋”体积 祖暅原理
2.出入相补原理
所谓出入相补原理:是指一个平面图形从一处 移置他处,面积不变。又若把图形分割成若干块, 那么各部分面积的和等于本来图形的面积。立体 的情况也是这样。
中外古今数学名人介绍学习PPT课件
银杏树的叶子是扇形的,颇像一个蝴 蝶结。 嫩绿的 叶子上 有一根 根的叶 茎,叶 子摸起 来软绵 绵的, 非常舒 服。在 初春的 时候, 银杏树 还是光 秃秃的 。冬天 的寒风 使它褪 去了黄 黄的叶 子。
银杏树的叶子是扇形的,颇像一个蝴 蝶结。 嫩绿的 叶子上 有一根 根的叶 茎,叶 子摸起 来软绵 绵的, 非常舒 服。在 初春的 时候, 银杏树 还是光 秃秃的 。冬天 的寒风 使它褪 去了黄 黄的叶 子。 银杏树的叶子是扇形的,颇像一个蝴 蝶结。 嫩绿的 叶子上 有一根 根的叶 茎,叶 子摸起 来软绵 绵的, 非常舒 服。在 初春的 时候, 银杏树 还是光 秃秃的银。杏冬树天的的叶寒子风是使扇它形褪的去,了颇黄像黄一的个叶蝴子蝶。结。 嫩绿的 叶子上 有一根 根的叶 茎,叶 子摸起 来软绵 绵的, 非常舒 服。在 初春的 时候, 银杏树 还是光 秃秃的 。冬天 的寒风 使它褪 去了黄 黄的叶 子。
银杏树的叶子是扇形的,颇像一个蝴 蝶结。 嫩绿的 叶子上 有一根 根的叶 茎,叶 子摸起 来软绵 绵的, 非常舒 服。在 初春的 时候, 银杏树 还是光 秃秃的 。冬天 的寒风 使它褪 去了黄 黄的叶 子。 银杏树的叶子是扇形的,颇像一个蝴 蝶结。 嫩绿的 叶子上 有一根 根的叶 茎,叶 子摸起 来软绵 绵的, 非常舒 服。在 初春的 时候, 银杏树 还是光 秃秃的 。冬天 的寒风 使它褪 去了黄 黄的叶 子。
现银杏树的叶子是扇形的,颇像一个蝴 蝶结。 嫩绿的 叶子上 有一根 根的叶 茎,叶 子摸起 来软绵 绵的, 非常舒 服。在 初春的 时候, 银杏树 还是光 秃秃的 。冬天 的寒风 使它褪 去了黄 黄的叶 子。
中国数学家故事PPT课件
授指导下专心研究数论。1966年5月,他像一颗璀璨
的明星升上数学的天空,宣布他已经证明了(1+2)。
1973年,关于(1+2)的简化证明发表了,他的论文
轰动了整个数学界。(1+2)即“大偶数都能表示一
个素数及一个超过二个素数的积之和”,被国际公
认为“陈景润定理”。
数学家祖冲之的故事
• 祖冲之,字文远,范阳郡遒县(今河北涞源)人。公元429年生于建康(今江苏 南京)一个官宦人家,虽原籍北方,但几代祖先都在江南做官且通晓历法。祖 父掌管土木工程建筑,父亲也学识渊博。他从小有机会接受家传科学知识, 青年时代进入专门研究学术的华林学省学习研究。祖冲之曾作过州从事史, 公府参军,县令,最高官至长水校尉,享受四品俸禄,公元500年去世。祖冲 之是中国古代一位伟大的数学家和天文学家,生平著作很多,内容也是多方 面的。在数学方面的论著,不幸均已失传。在历代国内外的各种图书目录中, 可以见到他所写的数学著作的书名有“缀术”6卷,“九章算术义注”9卷, “重差注”1卷。在天文历法方面,他编制成“大明历”,并为大明历写了 “驳议”。在古代典籍的注释方面,祖冲之有“易义”、“老子义”、“庄 子易”、“释论语”、“释孝经”等著作,但亦均失传。文学作品方面他著 有“述异记”10卷,在“太平御览”等书中可以看到这部著作的片断。从青 年时起,祖冲之便对天文学和数学发生了兴趣。他把从上古时起直至他生活 时代的各种文献、记录、资料,几乎全部搜罗来进行研究,并且亲自进行精 密的测量和仔细的推算。正像他自己所说的那样,“亲量圭尺,躬察仪漏, 目尽毫厘,心穷筹策”。他对刘歆、张衡、郑玄、阚译、王番、刘徽等科学 家的工作进行了仔细研究,一一驳正了他们的错误,导出了许多极有价值的 结果。准确到
高中数学《第三讲中国古代数学瑰宝四中国古代数学家》31PPT课件 一等奖名师公开课比赛优质课评比试讲
中国古代数学家教学目标分析:1.了解几位中国古代数学家的主要贡献。
2.培养学生主动学习、积极探索解决问题的良好习惯。
3.激发学生的学习热情,培养积极进取的精神。
重难点分析:重点:了解刘徽和祖冲之父子的数学贡献。
难点:理解割圆术教学准备:多媒体课件教学过程:一、赵爽赵爽,又名婴,字君卿,中国数学家。
东汉末至三国时代吴国人。
他是我国历史上著名的数学家与天文学家。
生平不详,约182---250年。
中国最早的一部数学著作--《周髀算经》的开章,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话:周公问:”我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段一段丈量,那么怎样才能得到关于天地的高度呢?”商高回答说:”数的产生来源于对方和圆这些形体的认识。
其中有一条原理:当直角三角形的一条直角边’勾’等于3,另一条直角边’股’等于4的时候,那么它的斜边’弦’就必定是5。
这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的啊。
”从上面所引的这段对话中,我们可以清楚地看到,我国古代的人民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理这一重要的数学原理了。
稍懂平面几何的读者都知道,所谓勾股定理,就是指在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。
如图所示,我们可以看到图1直角三角形用勾(a)和股(b)分别表示直角三角形得到两条直角边,用弦(c)来表示斜边,则可得:勾的平方+股的平方=弦的平方亦即:a+b=c勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家兼哲学家毕达哥拉斯于公元前550年首先发现的。
其实,我国古代得到人民对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯早得多。
如果说大禹治水因年代久远而无法确切考证的话,那么周公与商高的对话则可以确定在公元前1100年左右的西周时期,比毕达哥拉斯要早了五百多年。
其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一个应用特例(3^2+4^2=5^2)。
所以现在数学界把它称为勾股定理,应该是非常恰当的。
名人介绍中外古今数学名人介绍图文PPT教学课件
花骨朵在阳光照耀下,慢慢地长大了 花骨朵在阳光照耀下,慢慢地长大了 ,开始 开出了 小花, 它开出
,开始 的小花
开出了 中间有
小花, 点发黑
。它花开花朵出骨的的朵周小在围花阳是中光橘间照色有耀的点下,发,边黑慢慢缘。地渐花长渐朵花大的的骨了过周朵,渡围在开成是阳始金橘光开黄色照出色的耀了,,下小慢边,花慢缘慢,的渐慢它舒渐地开展的长出开过大的来渡了小,成,花最金开中后黄始间变色开有成,出点一慢了发朵慢小黑朵的花。金舒,花灿展它朵灿开开的的来出周小,的围金最小是菊后花橘花变中色了成间的,一有,真朵点边是朵发缘美金黑渐极灿。渐了灿花的。的朵过一小的渡阵金周成微菊围金风花是黄吹了橘色过,色,,真的慢从是,慢花美边的蕊极缘舒中了渐展散。渐开发一的来出阵过,阵微渡最阵风成后清吹金变香过黄成。,色一从,朵花慢朵蕊慢金中的灿散舒灿发展的出开小阵来金阵,菊清最花香后了。变,成真一是朵美朵极金了灿。灿一的阵小微金风菊吹花过了,,从真花是蕊美中极散了发。出一阵阵阵微清风香吹。过
花骨朵在阳光照耀下,慢慢地长大了 ,开始 开出了 小花, 它开出 的小花 中间有 点发黑 。花朵 的周围 是橘色 的,边 缘渐渐 的过渡 成金黄 色,慢 慢的舒 展开来 ,最后 变成一 朵朵金 灿灿的 小金菊 花了, 真是美 极了。 一阵微 风吹过 ,从花 蕊中散 发出阵 阵清香 。 花骨朵在阳光照耀下,慢慢地长大了 ,开始 开出了 小花, 它开出 的小花 中间有 点发黑 。花朵 的周围 是橘色 的,边 缘渐渐 的过渡 成金黄 色,慢 慢的舒 展开来 ,最后 变成一 朵朵金 灿灿的 小金菊 花了, 真是美 极了。 一阵微 风吹过 ,从花 蕊中散 发出阵 阵清香 。
,开始 的小花
开出了 中间有
小花, 点发黑
。它花开花朵出骨的的朵周小在围花阳是中光橘间照色有耀的点下,发,边黑慢慢缘。地渐花长渐朵花大的的骨了过周朵,渡围在开成是阳始金橘光开黄色照出色的耀了,,下小慢边,花慢缘慢,的渐慢它舒渐地开展的长出开过大的来渡了小,成,花最金开中后黄始间变色开有成,出点一慢了发朵慢小黑朵的花。金舒,花灿展它朵灿开开的的来出周小,的围金最小是菊后花橘花变中色了成间的,一有,真朵点边是朵发缘美金黑渐极灿。渐了灿花的。的朵过一小的渡阵金周成微菊围金风花是黄吹了橘色过,色,,真的慢从是,慢花美边的蕊极缘舒中了渐展散。渐开发一的来出阵过,阵微渡最阵风成后清吹金变香过黄成。,色一从,朵花慢朵蕊慢金中的灿散舒灿发展的出开小阵来金阵,菊清最花香后了。变,成真一是朵美朵极金了灿。灿一的阵小微金风菊吹花过了,,从真花是蕊美中极散了发。出一阵阵阵微清风香吹。过
人教高中数学数学之神──阿基米德ppt优秀课件
人教高中数学数学之神──阿基米德p pt优秀 课件
人教高中数学数学之神──阿基米德p pt优秀 课件
(1)用平衡法求球的体积
将球、圆锥、圆柱均完全分割成厚度为△x的薄 片,并将所有球与圆锥的薄片都挂到P点,圆柱 薄片都留在原处。
左力矩和=(球体积+锥体积)×2R 右力矩和=柱体积×R (球体积+锥体积)×2R=4×柱体积×R 球体积=2×柱体积-锥体积
底等于球的大圆,高等于球的半径。阿基米德还指出,如果等
边圆柱中有一个内切球,则圆柱的全面积和它的体积,分别为
球表面积和体积的 3
。在这部著作中,他还提出了著
名的“阿基米德公理2”。
《抛物线求积法》:研究了曲线图形求积的问题,并用穷竭 法建立了这样的结论:“任何由直线和直角圆锥体的截面所 包围的弓形(即抛物线),其面积都是其同底同高的三角形 面积的三分之四。”他还用力学权重方法再次验证这个结论, 使数学与力学成功地结合起来。
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《论杠杆》
杠杆原理告诉人们,动力臂越长,阻力臂越 短,就能以较小的力量撬起更重的物体。也就是 说用力点离支点越近,阻力点离支点越远,就越 费力;反之,用力点离支点越远,阻力点离支点 越近,就越省力 。
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力学方面
成就最突出,力学创始人,被誉为“力学之 父 ”。
阿基米德在物理学方面的工作主要有两项, 一是关于平衡问题的研究,杠杆原理即属于此。 另一项是关于浮力问题的研究,中学物理所学的 浮力定律属于此类。
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4、李冶
李冶(1192-1279) 李冶原名李治,后 来发现与唐高宗同名,于是减去一点, 改为冶)中国金元时期的数学家,天 文家。李冶在数学上的主要贡献是天 元术(设未知数并列方程的方法), 用以研究直角三角形内切圆和旁切圆 的性质。与杨辉、秦九韶、朱世杰并 称为“宋元数学四大家”。
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祖冲之:祖冲之,在世界数学史上第一次 将圆周率(π)值计算到小数点后的第7位, 即3.1415926到3.1415927之间。他提出约 率22/7和密率355/113,这一密率值是世界 上最早提出的,比欧洲早1100年,所以有 人主张叫它“祖率”,圆周率的祖先。他
将自己的数学研究成果汇集成一部著作,
5、秦九韶
秦九韶(1208-1261)南宋官 员、数学家,与李冶、杨辉、朱 世杰并称宋元数学四大家。1247 年完成数学名著《数书九章》发 明“秦九韶算法”推导出“秦九 韶公式”
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相传这个公式最早是由古希腊数学家阿基米德 得出的,而因为这个公式最早出现在海伦的著 作《测地术》中,所以被称为海伦公式。中国 秦九韶也得出了类似的公式,称三斜求积术
3、朱世杰
朱世杰,元代数学家、教育家,毕生从 事数学教育。有“中世纪世界最伟大的 数学家”之誉。朱世杰在当时天元术的 基础上发展出“四元术”,也就是列出 四元高次多项式方程,以及消元求解的 方法。此外他还创造出“垛积法”,即 高阶等差数列的求和方法,与“招差 术”,即高次内插法。主要著作是《算 学启蒙》与《四元玉鉴》。
商高回答说:“数的产生来源于对方和圆这些 形体我认识。其中有一条原理:当直角三角形‘矩 得到的一条直角边‘勾’等于3,另一条直角边 ‘股’等于4的时候,那么它的斜边‘弦’就必定 是5。这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的
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秦九韶
四元术
天元术
Hale Waihona Puke 杨辉三角教学 目标
知识与能力
了解刘徽“割圆术”中的极限思想; 熟悉我国古代数学家祖冲之在计算 圆周率的巨大历史意义; 熟悉祖暅继承和完善前人对球体积 的推导提出了截面原理“祖氏原 理”.
过程与方法
通过刘徽“割圆术”的介绍了解古代 朴素的极限思想;通过古代圆周率和球体积 的计算了解祖冲之父子的历史贡献.
在推导球体积问题上,刘徽与祖暅各完 成了任务的一半,刘徽确定了“牟合方盖” 之形,指明了努力的方向,而祖暅则算出了 “牟合方盖”的体积.
圆周率的发展在某种程度上反映着一个时 代或一个民族的数学水平.到1948年,两位美国 数学家共同发表了有808位正确小数的圆周率, 这是人工计算圆周率的最高纪录. 刘 徽 割之弥细,所
失弥少,割之 又割,以至于 不可割,则与 圆合体而无所 失矣.
曾经困扰刘徽的球体积问题到祖冲之时代 获得了突破.这个正确结果记载在《九章算术》 “开立圆术”之李淳风注中,称为“祖暅之开立 圆术”. 祖暅对球体积的推导也遵循了刘徽的方法, 具体做法是,先取牟合方盖的八分之一考虑它 的外切正方体,它把这个正方体又分出三个小 立体,牟合方盖的八分之一部分称为“内棋”, 三个小立体称为“外棋”.
祖冲之的杰出成就,主要在天文历法、机 械和数学三方面.祖冲之之子祖暅也是一个博学 多才的人并子承父业,他的成就也是在历法和 数学方面.
“密率:圆径一百一十三,圆周三百五十 五;约率:圆径七,周二十二.”
——《隋书· 律历志》
355 π= 密率: 113
约率:
22 π= 7
约率早已被阿基米德所知,但密率却是 355 = 3.141592920... ,为 一项史无前例的创举.密率 113 纪念祖冲之的首创之功,“密率”因此又被 称为“祖率”.
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祖氏原理:幂势既同,则积不容异
面积
高
夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截, 如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等。
祖氏原理在西方称为“卡瓦列利原理”
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普通高中课程标准试验教科书 . 数学选修3-1
一场跨越一千多年的数学文化探索之旅 中国古代数学家
刘徽的重要贡献
刘徽,中国古代数学理论的奠基人,撰写 了世界数学经典名著《九章算术注》. 他的主要贡献有:创造了“割圆术”,运用朴 素的极限思想计算圆面积及圆周率;建立了重 差术;重视逻辑推理,同时又注意几何直观的 作用.
若夫觚之细者与 圆合体,则表无 余径.表无余径, 则幂不外出矣.
动手试一试
设圆的半径为1,用圆内接正n边形的面积作为圆 面积的近似值,估算圆周率.
2.598075 3
3.105828 3.132624 3.139344 3.141024
建立微积分的先驱人物阿基米德和刘徽
西方:古希腊的穷竭法
古希腊的科学泰斗阿基米德发明的穷竭法与古代中国的割
圆术极相似.根据记载,阿基米德也曾研究过求解圆周率
的问题,他是通过圆内接正多边形和圆外切正多边形从正
六边形开始加倍的进行,双向逼近圆.
310 3 1 3.142857
71
7
中国古代:刘徽的割圆术
刘徽的割圆术虽然比古希腊晚几百年,但他独辟蹊径,利用已有的结果来表示圆
面积的上限,巧妙避开了对圆外切正多边形的计算,在计算圆面积的过程中收到
祖暅之开立圆术的分解
先取牟合方盖的八分之一及它的外切正方体
观立方之内,合盖之外
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祖暅之开立圆术的分解
牟合方盖八分之一及它的外切正方体,再把这个正方体 又分出三个小立体,牟合方盖的八分之一部分称为“内 棋”,三个小立体称为“外棋”.
-- 《隋书·律历志》
祖冲之(429--500) 中国南北朝时期杰出 的数学家、天文学家 和机械制造专家.
圆周率数值的上下限:
3.141592( 6 肭数) 3.141592( 7 盈数)
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欲陋形措意,惧失正理.敢不阙疑,以俟能言者
了事半功倍的效果,刘徽割圆术的完备性与数学研究过程中所要求的严密性相符.
157 =3.14
50
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刘徽论体积
《九章算术》的《少广》章“开立圆术” : 置积尺数,以十六乘之,九而一,所得开立方
除之,即丸径.
刘徽曰: 然此意非也。何以验之?取立方棋八枚,皆令立
方一寸,积之为立方二寸,规之为圆囷,径二寸, 高二寸,又复横圆之,则其形有似牟合方盖矣.
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牟合方盖
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牟合方盖
问题1:正方体的内切球与它的两个内切圆柱是什么关系? 两个圆柱都包含正方体的内切球,并与它相切.
问题2:正方体的内切球与牟合方盖是什么关系? 牟合方盖包含正方体的内切球教高中数学中国古代数学家P P T 课件
刘徽用截面法研究牟合方盖
问题3:用一个水平面去截牟合方盖和它的内切球, 它们的截面是什么形状?具有怎样的位置关系?
截面为正方形和它的内切圆.
问题4:截面圆与其外切正方形的面积之比为多少?
S圆:S方 r 2 : 4r 2 : 4
问题5:牟合方盖的内切球与牟合方盖的体积之比为多少? : 4
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刘徽论体积
V内切球 = 4 V牟合方盖
如何计算牟合方盖的体积呢
刘徽的“割圆术”:
以1尺为半径作圆,再作圆内接正六边 形,然后逐渐倍增边数,依次算出这些 正多边形的周长和面积.
割之弥细,所 失弥少,割之 又割,以至于 不可割,则与 圆合体而无所
失矣.
当圆内接正多边形的边数不能再加时,圆内接正多边形面积的极限就是圆面积.
刘徽的“割圆术”:以曲代直,无限逼近,内外夹逼 S2n S圆 S2n (S2n Sn )
刘徽: 观立方之内,合盖之外,虽衰杀有渐,而多少不掩,判合总结,方圆相缠,浓
纤诡互,不可等正。欲陋形措意,惧失正理. 敢不阙疑,以俟能言者.
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祖冲之的“祖率”是一项史无前例的创举
祖冲之更开密法,以圆径一亿为丈,圆周盈数三丈一尺 四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五 厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率,圆径一 百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。
刘徽(魏晋年间人) 他是继希腊泰勒斯后,世界论证 数学的杰出代表之一.
刘徽的“割圆术”
《九章算术》中关于圆面积的求法采用的是 古法的“周三径一”,这是不够精确的.
刘徽在方田章的“圆田术”中用割圆术计算圆 周率,开创了中国数学发展史上圆周率研究 的新纪元.
《九章算术》“方田”章: 半周半径相乘得积步,周径 相乘,四而一
曾经困扰刘徽的球体积问题到祖冲之时代 获得了突破。
观立方之内,合盖之外
祖暅,祖冲之的儿子 杰出的数学家和天文 学家,修补、编辑了 祖冲之的《缀术》
这个正确结果记载在《九章算术》“开立圆术” 之李淳风注中,称为“祖暅之开立圆术”.
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祖暅之开立圆术的分解
牟合方盖八分之一及它的外切正方体,再把这个正方体 又分出三个小立体,牟合方盖的八分之一部分称为“内 棋”,三个小立体称为“外棋”.
内棋
外三棋
1 8 V牟
=V立
V外三棋
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