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數學十大

發布時間: 2021-08-02 07:38:27

❶ 十大數學難題

1、幾何尺規作圖問題

這里所說的「幾何尺規作圖問題」是指做圖限制只能用直尺、圓規,而這里的直尺是指沒有刻度只能畫直線的尺。「幾何尺規作圖問題」包括以下四個問題

1.化圓為方-求作一正方形使其面積等於一已知圓;

2.三等分任意角;

3.倍立方-求作一立方體使其體積是一已知立方體的二倍。

4.做正十七邊形。

以上四個問題一直困擾數學家二千多年都不得其解,而實際上這前三大問題都已證明不可能用直尺圓規經有限步驟可解決的。第四個問題是高斯用代數的方法解決的,他也視此為生平得意之作,還交待要把正十七邊形刻在他的墓碑上,但後來他的墓碑上並沒有刻上十七邊形,而是十七角星,因為負責刻碑的雕刻家認為,正十七邊形和圓太像了,大家一定分辨不出來。

2、蜂窩猜想

四世紀古希臘數學家佩波斯提出,蜂窩的優美形狀,是自然界最有效勞動的代表。他猜想,人們所見到的、截面呈六邊形的蜂窩,是蜜蜂採用最少量的蜂蠟建造成的。他的這一猜想稱為蜂窩猜想,但這一猜想一直沒有人能證明。1943年,匈牙利數學家陶斯巧妙地證明,在所有首尾相連的正多邊形中,正多邊形的周長是最小的。1943年,匈牙利數學家陶斯巧妙地證明,在所有首尾相連的正多邊形中,正多邊形的周長是最小的。但如果多邊形的邊是曲線時,會發生什麼情況呢?陶斯認為,正六邊形與其他任何形狀的圖形相比,它的周長最小,但他不能證明這一點。而黑爾在考慮了周邊是曲線時,無論是曲線向外突,還是向內凹,都證明了由許多正六邊形組成的圖形周長最校他已將19頁的證明過程放在網際網路上,許多專家都已看到了這一證明,認為黑爾的證明是正確的。

3、孿生素數猜想

1849年,波林那克提出孿生素生猜想(the conjecture of twin primes),即猜測存在無窮多對孿生素數。孿生素數即相差2的一對素數。例如3和5 ,5和7,11和13,…,10016957和10016959等等都是孿生素數。1966年,中國數學家陳景潤在這方面得到最好的結果:存在無窮多個素數p,使p+2是不超過兩個素數之積。孿生素數猜想至今仍未解決,但一般人都認為是正確的。

4、費馬最後定理

在三百六十多年前的某一天,費馬突然心血來潮在書頁的空白處,寫下一個看起來很簡單的定理這個定理的內容是有關一個方程式 xn +yn = zn

的正整數解的問題,當n=2時就是我們所熟知的畢氏定理(中國古代又稱勾股弦定理)。

費馬聲稱當n>2時,就找不到滿足

xn +yn = zn

的整數解,例如:方程式

x3 +y3 = z3

就無法找到整數解。

始作俑者的費馬也因此留下了千古的難題,三百多年來無數的數學家嘗試要去解決這個難題卻都徒勞無功。這個號稱世紀難題的費馬最後定理也就成了數學界的心頭大患,極欲解之而後快。

不過這個三百多年的數學懸案終於解決了,這個數學難題是由英國的數學家威利斯(Andrew Wiles)所解決。其實威利斯是利用二十世紀過去三十年來抽象數學發展的結果加以證明。

5、四色猜想

1852年,畢業於倫敦大學的弗南西斯.格思里來到一家科研單位搞地圖著色工作時,發現了一種有趣的現象:「看來,每幅地圖都可以用四種顏色著色,使得有共同邊界的國家著上不同的顏色。」

1872年,英國當時最著名的數學家凱利正式向倫敦數學學會提出了這個問題,於是四色猜想成了世界數學界關注的問題。世界上許多一流的數學家都紛紛參加了四色猜想的大會戰。

1976年,美國數學家阿佩爾與哈肯在美國伊利諾斯大學的兩台不同的電子計算機上,用了1200個小時,作了100億判斷,終於完成了四色定理的證明。四色猜想的計算機證明,轟動了世界。

6、哥德巴赫猜想

公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)寫信給當時的大數學家歐拉(Euler),提出了以下的猜想:

(a) 任何一個>=6之偶數,都可以表示成兩個奇質數之和。

(b) 任何一個>=9之奇數,都可以表示成三個奇質數之和。

從此,這道著名的數學難題引起了世界上成千上萬數學家的注意。200年過去了,沒有人證明它。哥德巴赫猜想由此成為數學皇冠上一顆可望不可及的「明珠」。

❷ 數學十大世界難題

10、納衛爾-斯托可方程的存在性與光滑性:小船穿梭在波浪起伏的湖中,湍急的氣流跟隨著我們的現代噴氣式飛機的飛行,不管有微風還是湍流都可以通過解納維葉-斯托克斯方程的解來對其進行解釋和語言。

1、NP完全問題:如果一個人跟你說你數13717421可以寫成兩個較小的數的乘積,他告訴你可以分解為3607乘上3803計算機驗證這樣算是對的,人們猜想是不是在多項式時間內,直接算出或是找到正確答案這就是NP=P?的猜想,如果沒有提示是需要花很多時間來解答的。

❸ 世界十大數學難題

10、納衛爾-斯托可方程的存在性與光滑性:小船穿梭在波浪起伏的湖中,湍急的氣流跟隨著我們的現代噴氣式飛機的飛行,不管有微風還是湍流都可以通過解納維葉-斯托克斯方程的解來對其進行解釋和語言。

1、NP完全問題:如果一個人跟你說你數13717421可以寫成兩個較小的數的乘積,他告訴你可以分解為3607乘上3803計算機驗證這樣算是對的,人們猜想是不是在多項式時間內,直接算出或是找到正確答案這就是NP=P?的猜想,如果沒有提示是需要花很多時間來解答的。

❹ 當今數學界十大難題

美國麻州的克雷(Clay)數學研究所於2000年5月24日在巴黎法蘭西學院宣布了一件被媒體炒得火熱的大事:對七個「千僖年數學難題」的每一個懸賞一百萬美元。以下是這七個難題的簡單介紹。 「千僖難題」之一:P(多項式演算法)問題對NP(非多項式演算法)問題 在一個周六的晚上,你參加了一個盛大的晚會。由於感到局促不安,你想知道這一大廳中是否有你已經認識的人。你的主人向你提議說,你一定認識那位正在甜點盤附近角落的女士羅絲。不費一秒鍾,你就能向那裡掃視,並且發現你的主人是正確的。然而,如果沒有這樣的暗示,你就必須環顧整個大廳,一個個地審視每一個人,看是否有你認識的人。生成問題的一個解通常比驗證一個給定的解時間花費要多得多。這是這種一般現象的一個例子。與此類似的是,如果某人告訴你,數13,717,421可以寫成兩個較小的數的乘積,你可能不知道是否應該相信他,但是如果他告訴你它可以因子分解為3607乘上3803,那麼你就可以用一個袖珍計算器容易驗證這是對的。不管我們編寫程序是否靈巧,判定一個答案是可以很快利用內部知識來驗證,還是沒有這樣的提示而需要花費大量時間來求解,被看作邏輯和計算機科學中最突出的問題之一。它是斯蒂文·考克(StephenCook)於1971年陳述的。 「千僖難題」之二: 霍奇(Hodge)猜想 二十世紀的數學家們發現了研究復雜對象的形狀的強有力的辦法。基本想法是問在怎樣的程度上,我們可以把給定對象的形狀通過把維數不斷增加的簡單幾何營造塊粘合在一起來形成。這種技巧是變得如此有用,使得它可以用許多不同的方式來推廣;最終導至一些強有力的工具,使數學家在對他們研究中所遇到的形形色色的對象進行分類時取得巨大的進展。不幸的是,在這一推廣中,程序的幾何出發點變得模糊起來。在某種意義下,必須加上某些沒有任何幾何解釋的部件。霍奇猜想斷言,對於所謂射影代數簇這種特別完美的空間類型來說,稱作霍奇閉鏈的部件實際上是稱作代數閉鏈的幾何部件的(有理線性)組合。 「千僖難題」之三: 龐加萊(Poincare)猜想 如果我們伸縮圍繞一個蘋果表面的橡皮帶,那麼我們可以既不扯斷它,也不讓它離開表面,使它慢慢移動收縮為一個點。另一方面,如果我們想像同樣的橡皮帶以適當的方向被伸縮在一個輪胎面上,那麼不扯斷橡皮帶或者輪胎面,是沒有辦法把它收縮到一點的。我們說,蘋果表面是「單連通的」,而輪胎面不是。大約在一百年以前,龐加萊已經知道,二維球面本質上可由單連通性來刻畫,他提出三維球面(四維空間中與原點有單位距離的點的全體)的對應問題。這個問題立即變得無比困難,從那時起,數學家們就在為此奮斗。 「千僖難題」之四: 黎曼(Riemann)假設 有些數具有不能表示為兩個更小的數的乘積的特殊性質,例如,2,3,5,7,等等。這樣的數稱為素數;它們在純數學及其應用中都起著重要作用。在所有自然數中,這種素數的分布並不遵循任何有規則的模式;然而,德國數學家黎曼(1826~1866)觀察到,素數的頻率緊密相關於一個精心構造的所謂黎曼蔡塔函數z(s$的性態。著名的黎曼假設斷言,方程z(s)=0的所有有意義的解都在一條直線上。這點已經對於開始的1,500,000,000個解驗證過。證明它對於每一個有意義的解都成立將為圍繞素數分布的許多奧秘帶來光明。
「千僖難題」之五: 楊-米爾斯(Yang-Mills)存在性和質量缺口 量子物理的定律是以經典力學的牛頓定律對宏觀世界的方式對基本粒子世界成立的。大約半個世紀以前,楊振寧和米爾斯發現,量子物理揭示了在基本粒子物理與幾何對象的數學之間的令人注目的關系。基於楊-米爾斯方程的預言已經在如下的全世界范圍內的實驗室中所履行的高能實驗中得到證實:布羅克哈文、斯坦福、歐洲粒子物理研究所和築波。盡管如此,他們的既描述重粒子、又在數學上嚴格的方程沒有已知的解。特別是,被大多數物理學家所確認、並且在他們的對於 「誇克」的不可見性的解釋中應用的「質量缺口」假設,從來沒有得到一個數學上令人滿意的證實。在這一問題上的進展需要在物理上和數學上兩方面引進根本上的新觀念。 「千僖難題」之六: 納維葉-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性與光滑性 起伏的波浪跟隨著我們的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的氣流跟隨著我們的現代噴氣式飛機的飛行。數學家和物理學家深信,無論是微風還是湍流,都可以通過理解納維葉-斯托克斯方程的解,來對它們進行解釋和預言。雖然這些方程是19世紀寫下的,我們對它們的理解仍然極少。挑戰在於對數學理論作出實質性的進展,使我們能解開隱藏在納維葉-斯托克斯方程中的奧秘。 「千僖難題」之七: 貝赫(Birch)和斯維訥通-戴爾(Swinnerton-Dyer)猜想 數學家總是被諸如x^2+y^2=z^2那樣的代數方程的所有整數解的刻畫問題著迷。歐幾里德曾經對這一方程給出完全的解答,但是對於更為復雜的方程,這就變得極為困難。事實上,正如馬蒂雅謝維奇(Yu.V.Matiyasevich)指出,希爾伯特第十問題是不可解的,即,不存在一般的方法來確定這樣的方法是否有一個整數解。當解是一個阿貝爾簇的點時,貝赫和斯維訥通-戴爾猜想認為,有理點的群的大小與一個有關的蔡塔函數z(s)在點s=1附近的性態。特別是,這個有趣的猜想認為,如果z(1)等於0,那麼存在無限多個有理點(解),相反,如果z(1)不等於0,那麼只存在有限多個這樣的點。 八:幾何尺規作圖問題 這里所說的「幾何尺規作圖問題」是指做圖限制只能用直尺、圓規,而這里的直尺是指沒有刻度只能畫直線的尺。「幾何尺規作圖問題」包括以下四個問題 1.化圓為方-求作一正方形使其面積等於一已知圓; 2.三等分任意角; 3.倍立方-求作一立方體使其體積是一已知立方體的二倍。 4.做正十七邊形。 以上四個問題一直困擾數學家二千多年都不得其解,而實際上這前三大問題都已證明不可能用直尺圓規經有限步驟可解決的。第四個問題是高斯用代數的方法解決的,他也視此為生平得意之作,還交待要把正十七邊形刻在他的墓碑上,但後來他的墓碑上並沒有刻上十七邊形,而是十七角星,因為負責刻碑的雕刻家認為,正十七邊形和圓太像了,大家一定分辨不出來。
九:哥德巴赫猜想 公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)寫信給當時的大數學家歐拉(Euler),提出了以下的猜想: (a) 任何一個>=6之偶數,都可以表示成兩個奇質數之和。 (b) 任何一個>=9之奇數,都可以表示成三個奇質數之和。 從此,這道著名的數學難題引起了世界上成千上萬數學家的注意。200年過去了,沒有人證明它。哥德巴赫猜想由此成為數學皇冠上一顆可望不可及的「明珠」。 十:四色猜想 1852年,畢業於倫敦大學的弗南西斯.格思里來到一家科研單位搞地圖著色工作時,發現了一種有趣的現象:「看來,每幅地圖都可以用四種顏色著色,使得有共同邊界的國家著上不同的顏色。」 1872年,英國當時最著名的數學家凱利正式向倫敦數學學會提出了這個問題,於是四色猜想成了世界數學界關注的問題。世界上許多一流的數學家都紛紛參加了四色猜想的大會戰。 1976年,美國數學家阿佩爾與哈肯在美國伊利諾斯大學的兩台不同的電子計算機上,用了1200個小時,作了100億判斷,終於完成了四色定理的證明。四色猜想的計算機證明,轟動了世界

❺ 數學十大定理

1。人生的痛苦在於追求錯誤的東西。所謂追求錯誤的東西,就是你在無限趨近於它的時候,才猛然發現,你和它是不連續的。
2。人和人就像數軸上的有理數點,彼此可以靠得很近很近,但你們之間始終存在隔閡。
3。人是不孤獨的,正如數軸上有無限多個有理點,在你的任意一個小鄰域內都可以找到你的夥伴。但人又是寂寞的,正如把整個數軸的無理點標記上以後,就一個人都見不到了。
4。人和命運的關系就像F(x)=x與G(x)=x^2的關系。一開始,你以為命運是你的無窮小量。隨著年齡的增長,你才發現你用盡全力也趕不上命運的步伐。這時候,若不是以一種卑微的姿態走下去,便是結束自己的生命。
5。零點存在定理告訴我們,哪怕你和他站在對立面,只要你們的心還是連續的,你們就能找到你們的平衡點。
6。人生是一個級數,理想是你渴望收斂到的那個值。不必太在意,因為我們要認識到有限的人生刻畫不出無窮的級數,收斂也只是一個夢想罷了。不如腳踏實地,經營好每一天吧。
7。有限覆蓋定理告訴我們,一件事情如果是可以實現的,那麼你只要投入有限的時間和精力就一定可以實現。至於那些在你能力范圍之外的事情,就隨他去吧。
8。痛苦的回憶是可以縮小的,但不可能消亡。區間套最後套出的那一個點在整個區間上微不足道,但一定是存在的,而且刻骨銘心。
9。我們曾有多少的理想和承諾,在經歷幾次求導的考驗之後就面目全非甚至盪然無存?有沒有那麼一個誓言,叫做f(x)=e^x?
10。幸福是可積的,有限的間斷點並不影響它的積累。所以,樂觀地面對人生吧~

1不等式定律:
3兩+1兩>2兩+2兩>4兩

2衰減指數定律:
食堂裝修後開張和新學期開始後,飯菜質量和份量呈指數形式衰減。

3多功能定律:
食堂不僅具有普通食堂的功能,它還具有小賣部,錄像廳,自習室,還有陪心情不爽的同學叫板等多種功能。

4拉麵拉抻次數定律:
每個拉麵師傅在拉麵時的拉抻次數永遠是恆定的,習慣是很難更改的。(以6食堂為例,拉麵永遠是拉七次下鍋:拉麵平均長度的均值為0.5米*2的7次方=64米)

5 免費湯定律:
因為根據分子的不規則運動,所以從理論上講,如果用一缸水煮上一顆紅豆,那麼這就不再是一缸水,而是一缸能消暑的免費湯。

6互補定律:
打飯師傅的發福程度與打給你飯菜的份量互補,打給你飯菜的質量與份量互補,(例如,如果給你的牛肉很多,一定是嚼不動的,如果給你飯很多,一定是夾生的,如果給你菜很多,一定難以下咽)

7 唯一性定律:
如果食堂的師傅給你的飯菜足夠質量和份量,而且你又不是很pp,那麼一定是膳食大檢查的人員在食堂里。

8隨機性定律:
無論是經濟快餐,湯煲,還是特色炒菜都有隨機出現鐵絲,頭發,蒼蠅,石頭,蜈蚣或別的令你胃口全無的可能性,隨機率不可預計。

9 隨機性定律推論:
我們僅僅從食物中隨機出現的雜物,就推斷出食堂大師傅的一些特點:師傅大多是經常脫發,用金屬鐵絲洗碗,而且非常喜歡昆蟲和樹葉的標本。

10 相對論定律:
如果你感覺勺子筷子或者餐具不幹凈,請你閉上眼睛,心裡默念「這是經過紅外線消過毒的!」然後就干凈了。

❻ 十大數學家

世界十大數學家是:1.歐幾里得、2.劉微、3.秦九韶、4.笛卡爾、5.費馬、6.萊布尼茨、7.歐拉、8.拉格朗日、9.高斯、10.希爾伯特

1. 歐幾里德(Euclid of Alexandria),希臘數學家。約生於公元前330年,約歿於公元前260年。

歐幾里德是古代希臘最負盛名、最有影響的數學家之一,他是亞歷山大里亞學派的成員。歐幾里德寫過一本書,書名為《幾何原本》(Elements) 共有13卷。這一著作對於幾何學、數學和科學的未來發展,對於西方人的整個思維方法都有很大的影響。《幾何原本》的主要對象是幾何學,但它還處理了數論、無理數理論等其他課題。歐幾里德使用了公理化的方法。公理(axioms)就是確定的、不需證明的基本命題,一切定理都由此演繹而出。在這種演繹推理中,每個證明必須以公理為前提,或者以被證明了的定理為前提。這一方法後來成了建立任何知識體系的典範,在差不多2000年間,被奉為必須遵守的嚴密思維的範例。《幾何原本》是古希臘數學發展的頂峰。

歐幾里得 (活動於約前300-?)

古希臘數學家。以其所著的《幾何原本》(簡稱《原本》)聞名於世。關於他的生平,現在知道的很少。早年大概就學於雅典,深知柏拉圖的學說。公元前300年左右,在托勒密王(公元前364~前283)的邀請下,來到亞歷山大,長期在那裡工作。他是一位溫良敦厚的教育家,對有志數學之士,總是循循善誘。但反對不肯刻苦鑽研、投機取巧的作風,也反對狹隘實用觀點。據普羅克洛斯(約410~485)記載,托勒密王曾經問歐幾里得,除了他的《幾何原本》之外,還有沒有其他學習幾何的捷徑。歐幾里得回答說: 「 在幾何里,沒有專為國王鋪設的大道。 」 這句話後來成為傳誦千古的學習箴言。斯托貝烏斯(約 500)記述了另一則故事,說一個學生才開始學第一個命題,就問歐幾里得學了幾何學之後將得到些什麼。歐幾里得說:給他三個錢幣,因為他想在學習中獲取實利。

歐幾里得將公元前 7世紀以來希臘幾何積累起來的豐富成果整理在嚴密的邏輯系統之中,使幾何學成為一門獨立的、演繹的科學。除了《幾何原本》之外,他還有不少著作,可惜大都失傳。《已知數》是除《原本》之外惟一保存下來的他的希臘文純粹幾何著作,體例和《原本》前6卷相近,包括94個命題,指出若圖形中某些元素已知,則另外一些元素也可以確定。《圖形的分割》現存拉丁文本與阿拉伯文本,論述用直線將已知圖形分為相等的部分或成比例的部分。《光學》是早期幾何光學著作之一,研究透視問題,敘述光的入射角等於反射角,認為視覺是眼睛發出光線到達物體的結果。還有一些著作未能確定是否屬於歐幾里得,而且已經散失。

歐幾里德的《幾何原本》中收錄了23個定義,5個公理,5個公設,並以此推導出48個命題(第一卷)。

2.劉徽 生平

(生於公元250年左右),三國後期魏國人,是中國古代傑出的數學家,也是中國古典數學理論的奠基者之一.其生卒年月、生平事跡,史書上很少記載。據有限史料推測,他是魏晉時代山東臨淄或淄川一帶人。終生未做官。

著作
劉徽的數學著作留傳後世的很少,所留之作均為久經輾轉傳抄。他的主要著作有:

《九章算術注》10卷;
《重差》1卷,至唐代易名為《海島算經》;
《九章重差圖》l卷,可惜後兩種都在宋代失傳。

數學成就

劉徽的數學成就大致為兩方面:

一是清理中國古代數學體系並奠定了它的理論基礎。這方面集中體現在《九章算術注》中。它實已形成為一個比較完整的理論體系:

①在數系理論方面
用數的同類與異類闡述了通分、約分、四則運算,以及繁分數化簡等的運演算法則;在開方術的注釋中,他從開方不盡的意義出發,論述了無理方根的存在,並引進了新數,創造了用十進分數無限逼近無理根的方法。
②在籌式演算理論方面
先給率以比較明確的定義,又以遍乘、通約、齊同等三種基本運算為基礎,建立了數與式運算的統一的理論基礎,他還用「率」來定義中國古代數學中的「方程」,即現代數學中線性方程組的增廣矩陣。
③在勾股理論方面
逐一論證了有關勾股定理與解勾股形的計算原理,建立了相似勾股形理論,發展了勾股測量術,通過對「勾中容橫」與「股中容直」之類的典型圖形的論析,形成了中國特色的相似理論。
④在面積與體積理論方面
用出入相補、以盈補虛的原理及「割圓術」的極限方法提出了劉徽原理,並解決了多種幾何形、幾何體的面積、體積計算問題。這些方面的理論價值至今仍閃爍著余輝。

二是在繼承的基礎上提出了自己的創見。這方面主要體現為以下幾項有代表性的創見:

①割圓術與圓周率
他在《九章算術•圓田術》注中,用割圓術證明了圓面積的精確公式,並給出了計算圓周率的科學方法。他首先從圓內接六邊形開始割圓,每次邊數倍增,算到192邊形的面積,得到π=157/50=3.14,又算到3072邊形的面積,得到π=3927/1250=3.1416,稱為「徽率」。
②劉徽原理
在《九章算術•陽馬術》注中,他在用無限分割的方法解決錐體體積時,提出了關於多面體體積計算的劉徽原理。
③「牟合方蓋」說
在《九章算術•開立圓術》注中,他指出了球體積公式V=9D3/16(D為球直徑)的不精確性,並引入了「牟合方蓋」這一著名的幾何模型。「牟合方蓋」是指正方體的兩個軸互相垂直的內切圓柱體的貫交部分。
④方程新術
在《九章算術•方程術》注中,他提出了解線性方程組的新方法,運用了比率演算法的思想。
⑤重差術
在白撰《海島算經》中,他提出了重差術,採用了重表、連索和累矩等測高測遠方法。他還運用「類推衍化」的方法,使重差術由兩次測望,發展為「三望」、「四望」。而印度在7世紀,歐洲在15~16世紀才開始研究兩次測望的問題。

貢獻和地位

劉徽的工作,不僅對中國古代數學發展產生了深遠影響,而且在世界數學吏上也確立了崇高的歷史地位。鑒於劉徽的巨大貢獻,所以不少書上把他稱作「中國數學史上的牛頓」。

費馬
費馬(1601~1665)

Fermat,Pierre de

費馬是法國數學家,1601年8月17日出生於法國南部圖盧茲附近的博蒙·德·洛馬涅。他的父親多米尼克·費馬在當地開了一家大皮革商店,擁有相當豐厚的產業,使得費馬從小生活在富裕舒適的環境中。

費馬的父親由於富有和經營有道,頗受人們尊敬,並因此獲得了地方事務顧問的頭銜,但費馬小的時候並沒有因為家境的富裕而產生多少優越感。費馬的母親名叫克拉萊·德·羅格,出身穿袍貴族。多米尼克的大富與羅格的大貴族構築了費馬極富貴的身價。

費馬小時候受教於他的叔叔皮埃爾,受到了良好的啟蒙教育,培養了他廣泛的興趣和愛好,對他的性格也產生了重要的影響。直到14歲時,費馬才進入博蒙·德·洛馬涅公學,畢業後先後在奧爾良大學和圖盧茲大學學習法律。

17世紀的法國,男子最講究的職業是當律師,因此,男子學習法律成為時髦,也使人敬羨。有趣的是,法國為那些有產的而缺少資歷的「准律師」盡快成為律師創造了很好的條件。1523年,佛朗期瓦一世組織成立了一個專門鬻賣官爵的機關,公開出售官職。這種官職鬻賣的社會現象一經產生,便應時代的需要而一發不可收拾,且彌留今日。

鬻賣官職,一方面迎合了那些富有者,使其獲得官位從而提高社會地位,另一方面也使政府的財政狀況得以好轉。因此到了17世紀,除宮廷官和軍官以外的任何官職都可以買賣了。直到今日,法院的書記官、公證人、傳達人等職務,仍沒有完全擺脫買賣性質。法國的買官特產,使許多中產階級從中受惠,費馬也不例外。費馬尚沒有大學畢業,便在博蒙·德·洛馬涅買好了「律師」和「參議員」的職位。等到費馬畢業返回家鄉以後,他便很容易地當上了圖盧茲議會的議員,時值 1631年。

盡管費馬從步入社會直到去世都沒有失去官職,而且逐年得到提升,但是據記載,費馬並沒有什麼政績,應付官場的能力也極普通,更談不上什麼領導才能。不過,費馬並未因此而中斷升遷。在費馬任了七年地方議會議員之後,升任了調查參議員,這個官職有權對行政當局進行調查和提出質疑。

1642年,有一位權威人士叫勃里斯亞斯,他是最高法院顧問。勃里斯亞斯推薦費馬進入了最高刑事法庭和法國大理院主要法庭,這使得費馬以後得到了更好的升遷機會。1646年,費馬升任議會首席發言人,以後還當過天主教聯盟的主席等職。費馬的官場生涯沒有什麼突出政績值得稱道,不過費馬從不利用職權向人們勒索、從不受賄、為人敦厚、公開廉明,贏得了人們的信任和稱贊。

費馬的婚姻使費馬躋身於穿袍貴族的行列,費馬娶了他的舅表妹露伊絲·德·羅格。原本就為母親的貴族血統而感驕傲的費馬,如今乾脆在自己的姓名上加上了貴族姓氏的標志「de」。

費馬生有三女二男,除了大女兒克拉萊出嫁之外,四個子女都使費馬感到體面。兩個女兒當上了牧師,次子當上了菲瑪雷斯的副主教。尤其是長子克萊曼特 ·薩摩爾,他不僅繼承了費馬的公職,在1665年當上了律師,而且還整理了費馬的數學論著。如果不是費馬長子積極出版費馬的數學論著,很難說費馬能對數學產生如此重大的影響,因為大部分論文都是在費馬死後,由其長子負責發表的。從這個意義上說,薩摩爾也稱得上是費馬事業上的繼承人。

對費馬來說,真正的事業是學術,尤其是數學。費馬通曉法語、義大利語、西班牙語、拉丁語和希臘語,而且還頗有研究。語言方面的博學給費馬的數學研究提供了語言工具和便利,使他有能力學習和了解阿拉伯和義大利的代數以及古希臘的數學。正是這些,可能為費馬在數學上的造詣莫定了良好基礎。在數學上,費馬不僅可以在數學王國里自由馳騁,而且還可以站在數學天地之外鳥瞰數學。這也不能絕對歸於他的數學天賦,與他的博學多才多少也是有關系的。

費馬生性內向,謙抑好靜,不善推銷自己,不善展示自我。因此他生前極少發表自己的論著,連一部完整的著作也沒有出版。他發表的一些文章,也總是隱姓埋名。《數學論集》還是費馬去世後由其長子將其筆記、批註及書信整理成書而出版的。我們現在早就認識到時間性對於科學的重要,即使在l7世紀,這個問題也是突出的。費馬的數學研究成果不及時發表,得不到傳播和發展,並不完全是個人的名譽損失,而是影響了那個時代數學前進的步伐。

費馬一生身體健康,只是在1652年的瘟疫中險些喪命。1665年元旦一過,費馬開始感到身體有變,因此於1月l0日停職。第三天,費馬去世。費馬被安葬在卡斯特雷斯公墓,後來改葬在圖盧茲的家族墓地中。

費馬一生從未受過專門的數學教育,數學研究也不過是業余之愛好。然而,在17世紀的法國還找不到哪位數學家可以與之匹敵:他是解析幾何的發明者之一;對於微積分誕生的貢獻僅次於牛頓、萊布尼茨,概率論的主要創始人,以及獨承17世紀數論天地的人。此外,費馬對物理學也有重要貢獻。一代數學大才費馬堪稱是17世紀法國最偉大的數學家。

17世紀伊始,就預示了一個頗為壯觀的數學前景。而事實上,這個世紀也正是數學史上一個輝煌的時代。幾何學首先成了這一時代最引入注目的引玉之明珠,由於幾何學的新方法—代數方法在幾何學上的應用,直接導致了解析幾何的誕生;射影幾何作為一種嶄新的方法開辟了新的領域;由古代的求積問題導致的極微分割方法引入幾何學,使幾何學產生了新的研究方向,並最終促進了微積分的發明。幾何學的重新崛起是與一代勤於思考、富於創造的數學家是分不開的,費馬就是其中的一位。

對解析幾何的貢獻

費馬獨立於笛卡兒發現了解析幾何的基本原理。

1629年以前,費馬便著手重寫公元前三世紀古希臘幾何學家阿波羅尼奧斯失傳的《平面軌跡》一書。他用代數方法對阿波羅尼奧斯關於軌跡的一些失傳的證明作了補充,對古希臘幾何學,尤其是阿波羅尼奧斯圓錐曲線論進行了總結和整理,對曲線作了一般研究。並於1630年用拉丁文撰寫了僅有八頁的論文《平面與立體軌跡引論》。

費馬於1636年與當時的大數學家梅森、羅貝瓦爾開始通信,對自己的數學工作略有言及。但是《平面與立體軌跡引論》的出版是在費馬去世14年以後的事,因而1679年以前,很少有人了解到費馬的工作,而現在看來,費馬的工作卻是開創性的。

《平面與立體軌跡引論》》中道出了費馬的發現。他指出:「兩個未知量決定的—個方程式,對應著一條軌跡,可以描繪出一條直線或曲線。」費馬的發現比笛卡爾發現解析幾何的基本原理還早七年。費馬在書中還對一般直線和圓的方程、以及關於雙曲線、橢圓、拋物線進行了討論。

笛卡兒是從一個軌跡來尋找它的方程的,而費馬則是從方程出發來研究軌跡的,這正是解析幾何基本原則的兩個相反的方面。

在1643年的一封信里,費馬也談到了他的解析幾何思想。他談到了柱面、橢圓拋物面、雙葉雙曲面和橢球面,指出:含有三個未知量的方程表示一個曲面,並對此做了進一步地研究。

對微積分的貢獻

16、17世紀,微積分是繼解析幾何之後的最璀璨的明珠。人所共知,牛頓和萊布尼茨是微積分的締造者,並且在其之前,至少有數十位科學家為微積分的發明做了奠基性的工作。但在諸多先驅者當中,費馬仍然值得一提,主要原因是他為微積分概念的引出提供了與現代形式最接近的啟示,以致於在微積分領域,在牛頓和萊布尼茨之後再加上費馬作為創立者,也會得到數學界的認可。

曲線的切線問題和函數的極大、極小值問題是微積分的起源之一。這項工作較為古老,最早可追溯到古希臘時期。阿基米德為求出一條曲線所包任意圖形的面積,曾藉助於窮竭法。由於窮竭法繁瑣笨拙,後來漸漸被人遺忘、直到16世紀才又被重視。由於開普勒在探索行星運動規律時,遇到了如何確定橢圓形面積和橢圓弧長的問題,無窮大和無窮小的概念被引入並代替了繁瑣的窮竭法。盡管這種方法並不完善,但卻為自卡瓦列里到費馬以來的數學家開辟廠一個十分廣闊的思考空間。

費馬建立了求切線、求極大值和極小值以及定積分方法,對微積分做出了重大貢獻。

對概率論的貢獻

早在古希臘時期,偶然性與必然性及其關系問題便引起了眾多哲學家的興趣與爭論,但是對其有數學的描述和處理卻是15世紀以後的事。l6世紀早期,義大利出現了卡爾達諾等數學家研究骰子中的博弈機會,在博弈的點中探求賭金的劃分問題。到了17世紀,法國的帕斯卡和費馬研究了義大利的帕喬里的著作《摘要》,建立了通信聯系,從而建立了概率學的基礎。

費馬考慮到四次賭博可能的結局有2×2×2×2=16種,除了一種結局即四次賭博都讓對手贏以外,其餘情況都是第一個賭徒獲勝。費馬此時還沒有使用概率一詞,但他卻得出了使第一個賭徒贏得概率是15/16,即有利情形數與所有可能情形數的比。這個條件在組合問題中一般均能滿足,例如紙牌游戲,擲銀子和從罐子里模球。其實,這項研究為概率的數學模型一概率空間的抽象奠定了博弈基礎,盡管這種總結是到了1933年才由柯爾莫戈羅夫作出的。

費馬和帕斯卡在相互通信以及著作中建立了概率論的基本原則——數學期望的概念。這是從點的數學問題開始的:在一個被假定有同等技巧的博弈者之間,在一個中斷的博弈中,如何確定賭金的劃分,已知兩個博弈者在中斷時的得分及在博弈中獲勝所需要的分數。費馬這樣做出了討論:一個博弈者A需要4分獲勝,博弈者B需要3分獲勝的情況,這是費馬對此種特殊情況的解。因為顯然最多四次就能決定勝負。

一般概率空間的概念,是人們對於概念的直觀想法的徹底公理化。從純數學觀點看,有限概率空間似乎顯得平淡無奇。但一旦引入了隨機變數和數學期望時,它們就成為神奇的世界了。費馬的貢獻便在於此。

對數論的貢獻

17世紀初,歐洲流傳著公元三世紀古希臘數學家丟番圖所寫的《算術》一書。l621年費馬在巴黎買到此書,他利用業余時間對書中的不定方程進行了深入研究。費馬將不定方程的研究限制在整數范圍內,從而開始了數論這門數學分支。

費馬在數論領域中的成果是巨大的,其中主要有:

(1)全部素數可分為4n+1和4n+3兩種形式。
(2)形如4n+1的素數能夠,而且只能夠以一種方式表為兩個平方數之和。
(3)沒有一個形如4n+3的素數,能表示為兩個平方數之和。
(4)形如4n+1的素數能夠且只能夠作為一個直角邊為整數的直角三角形的斜邊;4n+1的平方是且只能是兩個這種直角三角形的斜邊;類似地,4n+1的m次方是且只能是m個這種直角三角形的斜邊。
(5)邊長為有理數的直角三角形的面積不可能是一個平方數。
(6)4n+1形的素數與它的平方都只能以一種方式表達為兩個平方數之和;它的3次和4次方都只能以兩種表達為兩個平方數之和;5次和6次方都只能以3種方式表達為兩個平方數之和,以此類推,直至無窮。

對光學的貢獻

費馬在光學中突出的貢獻是提出最小作用原理,也叫最短時間作用原理。這個原理的提出源遠流長。早在古希臘時期,歐幾里得就提出了光的直線傳播定律相反射定律。後由海倫揭示了這兩個定律的理論實質——光線取最短路徑。經過若干年後,這個定律逐漸被擴展成自然法則,並進而成為一種哲學觀念。—個更為一般的「大自然以最短捷的可能途徑行動」的結論最終得出來,並影響了費馬。費馬的高明之處則在於變這種的哲學的觀念為科學理論。

費馬同時討論了光在逐點變化的介質中行徑時,其路徑取極小的曲線的情形。並用最小作用原理解釋了一些問題。這給許多數學家以很大的鼓舞。尤其是歐拉,競用變分法技巧把這個原理用於求函數的極值。這直接導致了拉格朗日的成就,給出了最小作用原理的具體形式:對一個質點而言,其質量、速度和兩個固定點之間的距離的乘積之積分是一個極大值和極小值;即對該質點所取的實際路徑來說,必須是極大或極小。

❼ 數學十大公式是哪十條

公式集
一般運算規則
1 每份數×份數=總數 總數÷每份數=份數 總數÷份數=每份數
2 1倍數×倍數=幾倍數 幾倍數÷1倍數=倍數 幾倍數÷倍數=1倍數
3 速度×時間=路程 路程÷速度=時間 路程÷時間=速度
4 單價×數量=總價 總價÷單價=數量 總價÷數量=單價
5 工作效率×工作時間=工作總量 工作總量÷工作效率=工作時間 工作總量÷工作時間=工作效率
6 加數+加數=和 和-一個加數=另一個加數
7 被減數-減數=差 被減數-差=減數 差+減數=被減數
8 因數×因數=積 積÷一個因數=另一個因數
9 被除數÷除數=商 被除數÷商=除數 商×除數=被除數
小學數學圖形計算公式
1 正方形 C周長 S面積 a邊長
周長=邊長×4 C=4a
面積=邊長×邊長 S=a×a
2 正方體 V:體積 a:棱長
表面積=棱長×棱長×6 S表=a×a×6
體積=棱長×棱長×棱長 V=a×a×a
3 長方形 C周長 S面積 a邊長
周長=(長+寬)×2 C=2(a+b)
面積=長×寬 S=ab
4 長方體 V:體積 s:面積 a:長 b: 寬 h:高
表面積(長×寬+長×高+寬×高)×2 S=2(ab+ah+bh)
體積=長×寬×高 V=abh
5 三角形 s面積 a底 h高
面積=底×高÷2 s=ah÷2
三角形高=面積 ×2÷底 三角形底=面積 ×2÷高
6 平行四邊形 s面積 a底 h高
面積=底×高 s=ah
7 梯形 s面積 a上底 b下底 h高
面積=(上底+下底)×高÷2 s=(a+b)× h÷2
8 圓形 S面積 C周長 ∏ d=直徑 r=半徑
周長=直徑×∏=2×∏×半徑 C=∏d=2∏r
面積=半徑×半徑×∏
9 圓柱體 v:體積 h:高 s;底面積 r:底面半徑 c:底面周長
側面積=底面周長×高 表面積=側面積+底面積×2
體積=底面積×高 體積=側面積÷2×半徑
10 圓錐體 v:體積 h:高 s;底面積 r:底面半徑
體積=底面積×高÷3

小學奧數公式
和差問題的公式
(和+差)÷2=大數 (和-差)÷2=小數
和倍問題的公式
和÷(倍數-1)=小數 小數×倍數=大數 (或者 和-小數=大數)
差倍問題的公式
差÷(倍數-1)=小數 小數×倍數=大數 (或 小數+差=大數)
植樹問題的公式
1 非封閉線路上的植樹問題主要可分為以下三種情形:
⑴如果在非封閉線路的兩端都要植樹,那麼:
株數=段數+1=全長÷株距-1
全長=株距×(株數-1)
株距=全長÷(株數-1)
⑵如果在非封閉線路的一端要植樹,另一端不要植樹,那麼:
株數=段數=全長÷株距
全長=株距×株數
株距=全長÷株數
⑶如果在非封閉線路的兩端都不要植樹,那麼:
株數=段數-1=全長÷株距-1
全長=株距×(株數+1)
株距=全長÷(株數+1)
2 封閉線路上的植樹問題的數量關系如下
株數=段數=全長÷株距
全長=株距×株數
株距=全長÷株數
盈虧問題的公式
(盈+虧)÷兩次分配量之差=參加分配的份數
(大盈-小盈)÷兩次分配量之差=參加分配的份數
(大虧-小虧)÷兩次分配量之差=參加分配的份數
相遇問題的公式
相遇路程=速度和×相遇時間
相遇時間=相遇路程÷速度和
速度和=相遇路程÷相遇時間
追及問題的公式
追及距離=速度差×追及時間
追及時間=追及距離÷速度差
速度差=追及距離÷追及時間
流水問題
順流速度=靜水速度+水流速度
逆流速度=靜水速度-水流速度
靜水速度=(順流速度+逆流速度)÷2
水流速度=(順流速度-逆流速度)÷2
濃度問題的公式
溶質的重量+溶劑的重量=溶液的重量
溶質的重量÷溶液的重量×100%=濃度
溶液的重量×濃度=溶質的重量
溶質的重量÷濃度=溶液的重量
利潤與折扣問題的公式
利潤=售出價-成本
利潤率=利潤÷成本×100%=(售出價÷成本-1)×100%
漲跌金額=本金×漲跌百分比
折扣=實際售價÷原售價×100%(折扣<1)
利息=本金×利率×時間
稅後利息=本金×利率×時間×(1-20%)

❽ 世界十大數學難題有哪些

難題」之一:P(多項式演算法)問題對NP(非多項式演算法)問題
難題」之二:版 霍奇(Hodge)猜想
難題」之三:權 龐加萊(Poincare)猜想
難題」之四: 黎曼(Riemann)假設
難題」之五: 楊-米爾斯(Yang-Mills)存在性和質量缺口
難題」之六: 納維葉-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性與光滑性
難題」之七: 貝赫(Birch)和斯維訥通-戴爾(Swinnerton-Dyer)猜想
難題」之八:幾何尺規作圖問題
難題」之九:哥德巴赫猜想
難題」之十:四色猜想

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