数学小知识集锦

数学小知识集锦

1、算盘是我国劳动人民很早创造的一种计算工具。但我

国最早的计算工具并非算盘,而是“算筹”。算筹是用、竹或木制成的小棒,用它的多少与纵横排列可以记数,按一

定的方法可用它进行多种运算。早在两千多年前的春

秋战国时期,人们就普遍使用它作加、减、乘、除、开方、解方程等运算,这称之为“筹算”.。用算筹进行这样复杂的运算,在世界数学史上也是最早的。直到明代,它才被珠

算所代替。我国最早的绘圈工具在小学数学七、九册

初步几何知识中,常提到直尺、角尺、三角板、圆规等多种现代绘图工具。可我国古代最早使用的绘图工具是什么? 我国古代最早使用的绘图工具是“规”和“矩”，“规”

就是圆规。甲骨文中的“规”字,形状象一个人在执规画

圆,可见其起源很早。“矩”由长短两尺合成,相交成直角,有的还连上一杆,使其坚固它是画方形的工具。

2、时间的单位是小时，角度的单位是度，从表面上看，

它们完全没有关系。可是，为什么它们都分成分、秒等名称相同的小单位呢？为什么又都用六十进位制呢？

我们仔细研究一下，就知道这两种量是紧密联系着的。原来，古代人由于生产劳动的需要，要研究天文和历法，就牵涉到时间和角度了。譬如研究昼夜的变化，就要观察地球的自转，这里自转的角度和时间是紧密地联系在一起的。因为历法需要的精确度较高，时间的单位"小时"、角度的单位"度"都嫌太大，必须进一步研究它们的小数。时间和角度都要求它们的小数单位具有这样的性质：使1/2、1/3、1/4、1/5、1/6等都能成为它的整数倍。以1/60作为单位，就正好具有这个性质。

譬如：1/2等于30个1/60，1/3等于20个1/60，1/4等于15个1/60……

数学上习惯把这个1/60的单位叫做"分"，用符号"′"来表示；把1分的1/60的单位叫做"秒"，用符号"″"

来表示。时间和角度都用分、秒作小数单位。

这个小数的进位制在表示有些数字时很方便。例如常遇到的1/3，在十进位制里要变成无限小数，但在这种进位制中就是一个整数。

这种六十进位制（严格地说是六十退位制）的小数记数法，在天文历法方面已长久地为全世界的科学家们所习惯，所以也就一直沿用到今天。

3、圆形，是一个看来简单，实际上是很奇妙的圆形。

古代人最早是从太阳，从阴历十五的月亮得到圆的概念的。一万八千年前的山顶洞人曾经在兽牙、砾石和石珠上钻孔，那些孔有的就很圆。

以后到了陶器时代，许多陶器都是圆的。圆的陶器是将泥土放在一个转盘上制成的。

当人们开始纺线，又制出了圆形的石纺缍或陶纺缍。古代人还发现圆的木头滚着走比较省劲。后来他们在搬运重物的时候，就把几段圆木垫在大树、大石头下面滚着走，这样当然比扛着走省劲得多。

大约在6000年前，美索不达米亚人，做出了世界上第一个轮子--圆的木盘。大约在4000多年前，人们将圆的木盘固定在木架下，这就成了最初的车子。

会作圆，但不一定就懂得圆的性质。古代埃及人就认为：圆，是神赐给人的神圣图形。一直到两千多年前我国的墨子（约公元前468-前376年）才给圆下了一个定义："一中同长也"。意思是说：圆有一个圆心，圆心到圆周的长都相等。这个定义比希腊数学家欧几里得（约公元前330-前275年）给圆下定义要早100年。

圆周率，也就是圆周与直径的比值，是一个非常奇特的数。

《周髀算经》上说"径一周三"，把圆周率看成3，这只是一个近似值。美索不达来亚人在作第一个轮子的时候，也只知道圆周率是3。

魏晋时期的刘徽于公元263年给《九章算术》作注。他发现"径一周三"只是圆内接正六边形周长和直径的比值。他创立了割圆术，认为圆内接正多连形边数无限增加时，周长就越逼近圆周长。他算到圆内接正3072边形的圆周率，π= 3927/1250。刘徽已经把极限的概念运用于解决实际的数学问题之中，这在世界数学史上也是一项重大的成就。

祖冲之（公元429-500年）在前人的计算基础上继续推算，求出圆周率在3.1415926与3.1415927之间，是世

界上最早的七位小数精确值，他还用两个分数值来表示圆周率：22/7称为约率，355/113称为密率。

在欧洲，直到1000年后的十六世纪，德国人鄂图（公元1573年）和安托尼兹才得到这个数值。

现在有了电子计算机，圆周率已经算到了小数点后一千万以上了。

4、1742年6月7日由德国数学家哥德巴赫给大数学家欧

拉的信中，提出把自然数表示成素数之和的猜想，人们把他们的书信往来归纳为两点：

（1）每个不小于6的偶数都是两个奇素数之和。例如，6=3+3，8=5+3，100=3+97，……。

（2）每个不小于9 的奇数都是三个奇素数之和，例如，9=3+3+3，15=3+7+5，……99=3+7+89，……。

这就是著名的哥德巴赫猜想。从1742年到现在200多年来，这个问题吸引了无数的数学家为之努力，取得不少成果，虽然至今没有最后证明哥德巴赫猜想，但在证明过程中所产生的数学方法，推动了数学的发展。

为了解决这个问题，就要检验每个自然数都成立。

由于自然数有无限多个，所以一一验证是办不到的，因

此，一位著名数学家说：哥德巴赫猜想的困难程度，可以和任何没有解决的数学问题相匹敌。也有人把哥德巴赫猜想比作数学王冠上的明珠。

为了摘取这颗明珠，数学家们采用了各种方法，其一是用筛法转化成殆素数问题（所谓殆素数就是素因数的个数不超过某一素数的自然数），即证明每一个充分大的偶数都是素因数个数分别不超过 a 与 b 的两个殆素数之和，记为（a+b）。哥德巴赫猜想本质上就是最终要证明（1+1）成立。数学家们经过艰苦卓绝的工作，先后已证明

了（9+9），（7+7），（6+6），（5+5），……

（1+5），（1+4），（1+3），到1966年我国数学家陈景润证明了（1+2），即证明了每一个充分大的偶数都是一个偶数与一个素因数的个数不超过2的殆素数之和。离（1+1）只有一步之遥了，但这又是十分艰难的一步，然而（1+1）仍是一个未解决的问题。

5、在漫长的历史长河中，随着社会的发展和科技的进步，人类进行运算时所运用的工具，也经历了由简单到复杂，由低级向高级的发展变化。这一演变过程，反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。

现在我们溯本求源，看一看计算工具是怎样演化的：