(完整word版)数学家高斯的故事

（一）：

高斯是德国数学家，也是科学家，他和牛顿、阿基米德，被誉为有史以来的三大数学家。高斯是近代数学奠基者之一，在历史上影响之大，能够和阿基米德、牛顿、欧拉并列，有“数学王子”之称。

他幼年时就表现出超人的数学天才。1795年进入格丁根大学学习。第二年他就发现正十七边形的尺规作图法。并给出可用尺规作出的正多边形的条件，解决了欧几里得以来悬而未决的问题。

高斯的数学研究几乎遍及所有领域，在数论、代数学、非欧几何、复变函数和微分几何等方面都做出了开创性的贡献。他还把数学应用于天文学、大地测量学和磁学的研究，发明了最小二乘法原理。高理的数论研究总结在《算术研究》（1801）中，这本书奠定了近代数论的基础，它不仅仅是数论方面的划时代之作，也是数学史上不可多得的经典著作之一。高斯对代数学的重要贡献是证明了代数基本定理，他的存在性证明开创了数学研究的新途径。高斯在1816年左右就得到非欧几何的原理。他还深入研究复变函数，建立了一些基本概念发现了著名的柯西积分定理。他还发现椭圆函数的双周期性，但这些工作在他生前都没发表出来。1828年高斯出版了《关于曲面的一般研究》，全面系统地阐述了空间曲面的微分几何学，并提出内蕴曲面理论。高斯的曲面理论之后由黎曼发展。高斯一生共发表155篇论文，他对待学问十分严谨，只是把他自己认为是十分成熟的作品发表出来。其著作还有《地磁概念》和《论与距离平方成反比的引力和斥力的普遍定律》等。

1801年高斯有机会戏剧性地施展他的优势的计算技巧。那年的元旦，有一个之后被证认为小行星并被命名为谷神星的天体被发现当时它好像在向太阳*近，天文学家虽然有40天的时间能够观察它，但还不能计算出它的轨道。高斯只作了3次观测就提出了一种计算轨道参数的方法，而且到达的精确度使得天文学家在1801年末和1802年初能够毫无困难地再确定谷神星的位置。高斯在这一计算方法中用到了他大约在1794年创造的最小二乘法（一种可从特定计算得到最小的方差和中求出最佳估值的方法在天文学中这一成就立即得到公认。他在《天体运动理论》中叙述的方法这天仍在使用，只要稍作修改就能适应现代计算机的要求。高斯在小行星“智神星”方面也获得类似的成功。

由于高斯在数学、天文学、大地测量学和物理学中的杰出研究成果，他被选为许多科学院和学术团体的成员。“数学之王”的称号是对他一生恰如其分的赞颂。

在古今中外的著名数学家当中，像高斯那样从小就具有高度数学才华的，恐怕极为少见。

高斯于1777年4月30日出生于德国一个农民家庭。他从小就酷爱数学，据说在他还不满三岁的时候，有一天，他观看父亲算帐，计算结束后，父亲念出了钱数准备写下时，身边传来细小的声音：“爸爸，算错了，总数就应是……”。父亲惊讶不止，复算结果，发现孩子的答案是正确的。高斯读小学的时候，有一次，老师出了一道难题，要他们从1加起，加2，加3，加4，……一向加到100，满以为这下准能把学生们难住。没想到高斯一会儿就算了出来。老师一看，答数是5050，一点不错，大吃一惊。高斯是这样算的：1与100、2与99、3与98……每一对的和都是101，而100以内这样的数共有50对，101×50=5050，他的这种计算方法，代数上称为等差级数求和公式。那时高斯才10岁。

高斯对数学的兴趣越来越浓，数学上的定理、公式和求证方法一个又一个地被他发现和证实。

11岁时，他发现了X＋yn的展开式。

17岁时，他发现了数论中的二次互反律。

1796年3月30日，年仅18岁的高斯，又有了堪称数学史上最惊人的发现，他用代数

方法解决两千年来的几何难题，而且找到了只使用直尺和圆规作圆，内接正17边形的方法也称17边形直尺圆规画法。为了纪念他少年时的这一最重要的发现，高斯表示期望死后在他的墓碑上能刻上一个正17边形。1799年，高斯又证明了一个重要的定理：任何一元代数方程都有一个根，这一结果数学上称为“代数基本定理”，也被称做“高斯定理”。1801年，高斯出版了他的《算术论文集》。高斯在23岁的时候开始研究天文，并解决了测量星球椭圆轨道的方法，也称椭圆函数。

高斯所取得的成就，一方面来自天赋，一方面来自勤奋。他家里很穷，冬天，爸爸为了节省灯油，吃完晚饭就要他上床睡觉，高斯自己做了个油灯，在微弱的灯光下全神贯注地读书到深夜。15岁时，他就读了牛顿、欧拉、拉格朗日等著名数学家的数学著作，并熟练地掌握了微积分理论。高斯的成功，不是天上掉下来的，而是刻苦学习得来的。他把科学研究工作看得高于一切。妻子病重时，高斯正在钻研一个深奥的数学问题。仆人几次来叫他：“如果您不立刻过去，就不能见她最后一面了!”高斯却说：“叫她等一下，等到我过去”。直到他把手头的研究告一段落，这才勿勿跑去看望妻子。

高斯就是这样，天资聪明，更勤奋好学，最后成为著名的数学家，被誉为“数学王子”。1855年2月23日，高斯逝世，终年78岁。

（二）：

高斯（Gauss1777~1855）生于Brunswick，位于此刻德国中北部。他的祖父是农民，父亲是泥水匠，母亲是一个石匠的女儿，有一个很聪明的弟弟，高斯这位舅舅，对小高斯很照顾，偶而会给他一些指导，而父亲能够说是一名「大老粗」，认为只有力气能挣钱，学问这种劳什子对穷人是没有用的。

高斯很早就展现过人才华，三岁时就能指出父亲帐册上的错误。七岁时进了小学，在破旧的教室里上课，老师对学生并不好，常认为自己在穷乡僻壤教书是怀才不遇。高斯十岁时，老师考了那道着名的「从一加到一百」，最后发现了高斯的才华，他明白自己的潜力不足以教高斯，就从汉堡买了一本较深的数学书给高斯读。同时，高斯和大他差不多十岁的助教Bartels变得很熟，而Bartels的潜力也比老师高得多，之后成为大学教授，他教了高斯更多更深的数学。

老师和助教去拜访高斯的父亲，要他让高斯理解更高的教育，但高斯的父亲认为儿子就应像他一样，作个泥水匠，而且也没有钱让高斯继续读书，最后的结论是－－去找有钱有势的人当高斯的赞助人，虽然他们不明白要到哪里找。经过这次的访问，高斯免除了每一天晚上织布的工作，每一天和Bartels讨论数学，但不久之后，Bartels也没有什么东西能够教高斯了。

1788年高斯不顾父亲的反对进了高等学校。数学老师看了高斯的作业后就要他不必再上数学课，而他的拉丁文不久也凌驾全班之上。

1791年高斯最后找到了资助人－－布伦斯维克公爵费迪南（Braunschweig），答应尽一切可能帮忙他，高斯的父亲再也没有反对的理由。隔年，高斯进入Braunschweig学院。这年，高斯十五岁。在那里，高斯开始对高等数学作研究。并且独立发现了二项式定理的一般形式、数论上的「二次互逆定理」（LawofQuadraticReciprocity）、质数分布定理（primenumertheorem）、及算术几何平均（arithmetic-geometricmean）。

1795年高斯进入哥廷根（Gttingen）大学，因为他在语言和数学上都极有天分，为了将来是要专攻古典语文或数学苦恼了一阵子。到了1796年，十七岁的高斯得到了一个数学史上极重要的结果。最为人所知，也使得他走上数学之路的，就是正十七边形尺规作图之理论与方法。希腊时代的数学家已经明白如何用尺规作出正2m×3n×5p边形，其中m是正整数，而n和p只能是0或1。但是对于正七、九、十一边形的尺规作图法，两千年来都没有人明白。而高斯证明了：