数学史
『壹』 中国数学史是怎样的
在四大文明古国中,中国数学持续繁荣时期最为长久。在古代著作《世本》中就已提到黄帝使“隶首作算数”,但这只是传说。
在殷商甲骨文记录中,中国已经使用完整的十进制记数,春秋战国时代,又开始出现严格的十进位制筹算计数。筹算作为中国古代的计算工具,是中国古代数学对人类文明的特殊贡献。
五千多年前的仰韶文化时期的彩陶器上,绘有多种几何图形,仰韶文化遗址中还出土了六角和九角形的陶环,说明当时已有一些简单的几何知识。
我国是世界上最早使用十进制计数的国家之一。商代甲骨文中已有十进制计数,最大数字为三万。商和西周时已掌握自然数的简单运算,已会运用倍数。
从公元前后至公元14世纪,中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即秦汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰。
秦汉是中国古代数学体系形成的时期,它的主要标志是算术已成为一个专门的学科,以及以《九章算术》为代表的数学著作的出现。
成书于东汉初年的《九章算术》,是秦汉封建社会创立并巩固时期数学发展的总结,就其数学成就来说,堪称是世界数学名著。书中已经有分数四则运算、开平方与开立方以及二次方程数值解法、各种面积和体积公式、线性方程组解法、正负数运算的加减法则、勾股定理和求勾股数的方法等,水平都是很高的。其中方程组解法和正负数加减法则在当时的世界数学发展上是遥遥领先的。
秦汉时期的数学多强调实用性,偏重于与当时生产、生活密切相结合的数学问题及其解法。《九章算术》后来传到了日本、欧洲等国家,对世界数学的发展作出了很大的贡献。
魏、晋时期出现的玄学到南北朝时非常繁荣,玄学挣脱了汉儒经学的束缚,思想比较活跃;它诘辩求胜,又能运用逻辑思维,分析义理,这些都有利于数学从理论上加以提高。其中吴国赵爽注《周髀算经》,魏末晋初刘徽撰《<九章算术>注》以及《九章重差图》都是出现在这个时期。他们为中国古代数学体系奠定了理论基础。
赵爽是中国古代对数学定理和公式进行证明与推导的最早的数学家之一,他在《周髀算经》书中补充的“勾股圆方图及注”和“日高图及注”是十分重要的数学文献。在“勾股圆方图及注”中他提出用弦图证明勾股定理和解勾股形的五个公式;在“日高图及注”中,他用图形面积证明汉代普遍应用的重差公式,赵爽的工作是具有开创性的,在中国古代数学发展中占有重要地位。刘徽的《<九章算术>注》不仅是对《九章算术》中提到的方法、公式和定理进行了一般的解释和推导,而且在论述的过程中有很大的发展。刘徽还创造割圆术,利用极限的思想证明圆的面积公式,并首次用理论的方法计算圆周率,他还用无穷分割的方法证明了直角方锥与直角四面体的体积比恒为2:1,解决了一般立体体积的关键问题。在证明方锥、圆柱、圆锥、圆台的体积时,刘徽为彻底解决球的体积提出了正确途径,但他并没有给出公式。东晋以后,中国长期处于战争和南北分裂的状态,经济文化也开始南移,这促进了南方数学的快速发展。这一时期的代表有祖冲之和他的儿子祖暅,祖冲之父子在刘徽《<九章算术>注》的基础上,把传统数学大大向前推进了一步。他们计算出圆周率在3.1415926-3.1415927之间,使中国在圆周率计算方面,比西方领先约一千年之久。而他的儿子祖暅则总结了刘徽的有关工作,提出“幂势既同则积不容异”,即等高的两立体,若其任意高处的水平截面积相等,则这两立体体积相等,这就是著名的祖暅公理。祖暅应用这个公理,解决了刘徽尚未解决的球体积公式。
宋元时期,农业、手工业、商业空前繁荣,科学技术突飞猛进,火药、指南针、印刷术三大发明就是在这种经济高涨的情况下得到广泛应用。一些数学书籍的印刷出版,为数学发展创造了良好的条件。在这期间,出现了一批著名的数学家和数学著作,如贾宪的《黄帝九章算法细草》,刘益的《议古根源》,秦九韶的《数书九章》,李冶的《测圆海镜》和《益古演段》,杨辉的《详解九章算法》《日用算法》和《杨辉算法》,朱世杰的《算学启蒙》《四元玉鉴》等,在很多领域都达到古代数学的高峰,其中一些成就也是当时世界数学的高峰。
元代天文学家王恂、郭守敬等在《授时历》中解决了三次函数的内插值问题。中国古代计算技术改革的高潮也是出现在宋元时期。宋元历史文献中载有大量这个时期的实用算术书目,其数量远比唐代为多,改革的主要内容仍是乘除法。在算法改革的同时,穿珠算盘在北宋可能已出现。但如果把现代珠算看成是既有穿珠算盘,又有一套完善的算法和口诀,那么应该说它最后完成于元代。
中国从明代开始进入了封建社会的晚期,16世纪末以后,西方初等数学陆续传入中国,使中国数学研究出现一个中西融合贯通的局面;鸦片战争以后,近代数学开始传入中国,中国数学便转入一个以学习西方数学为主的时期;到19世纪末20世纪初,近代数学研究才真正开始。一些人开始出国学习数学,较早出国学习数学的有1903年留日的冯祖荀,1908年留美的郑之蕃,1910年留美的胡明复和赵元任,1911年留美的姜立夫,1912年留法的何鲁,1919年留日的苏步青等人。其中胡明复1917年取得美国哈佛大学博士学位,成为第一位获得博士学位的中国数学家。他们中的多数回国后成为著名数学家和数学教育家,为中国近现代数学发展作出重要贡献。
随着留学人员的回国,各地大学的数学教育也有了起色。最初只有北京大学设有数学系,后来天津南开大学、东南大学(今南京大学)和清华大学等也相继建立数学系,不久武汉大学、齐鲁大学、浙江大学、中山大学也陆续设立了数学系,到1932年各地已有32所大学设立了数学系或数理系。1935年还成立了中国数学会,并且《中国数学会学报》和《数学杂志》相继问世,这些都标志着中国现代数学研究的进一步发展。
『贰』 数学史的介绍
数学史是研究数学科学发生发展及其规律的科学,简单地说就是研究数学的历史。它回不仅追溯数学内容、思答想和方法的演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。因此,数学史研究对象不仅包括具体的数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等社会科学与人文科学内容,是一门交叉性学科。

『叁』 数学史的数学的故事
华罗庚一生都是在国难中挣扎。他常说他的一生中曾遭遇三大劫难。自先是在他童年时,家贫,失学,患重病,腿残废。第二次劫难是抗日战争期间,孤立闭塞,资料图书缺乏。第三次劫难是“文化大革命”,家被查抄,手槁散失,禁止他去图书馆,将他的助手与学生分配到外地等。在这等恶劣的环境下,要坚持工作,做出成就,需付出何等努力,需怎样坚强的毅力是可想而知的.早在40年代,华罗庚已是世界数论界的领袖数学家之一。但他不满足,不停步,宁肯另起炉灶,离开数论,去研究他不熟悉的代数与复分析,这又需要何等的毅力寻勇气!华罗庚善于用几句形象化的语言将深刻的道理说出来。这些语言简意深,富于哲理,令人难忘。早在SO年代,他就提出“天才在于积累,聪明在于勤奋”。华罗庚虽然聪明过人,但从不提及自己的天分,而把比聪明重要得多的“勤奋”与“积累”作为成功的钥匙,反复教育年青人,要他们学数学做到“拳不离手,曲不离口”,经常锻炼自己。50年代中期,针对当时数学研究所有些青年,做出一些成果后,产生自满情绪,或在同一水平上不断写论文的倾问,华罗庚及时提出:“要有速度,还要有加速度。”所谓“速度”就是要出成果,所谓‘加速度”就是成果的质量要不断提高。“文化大革命”刚结束的,一些人,特别是青年人受到不良社会风气的影响,某些部门,急于求成,频繁地要求报成绩、评奖金等不符合科学规律的做法,导致了学风败坏。表现在粗制滥造,争名夺利,任意吹嘘。1978年他在中国数学会成都会议上语重心长地提出:“早发表,晚评价。”后来又进一步提出:“努力在我,评价在人。”这实际上提出了科学发展及评价科学工作的客观规律,即科学工作要经过历史检验才能逐步确定其真实价值,这是不依赖人的主观意志为转移的客观规律。”华罗庚从不隐讳自己的弱点,只要能求得学问,他宁肯暴露弱点。在他古稀之年去英国访问时,他把成语“不要班门弄斧”改成“弄斧必到班门”来鼓励自己。实际上,前一句话是要人隐讳缺点,不要暴露。华罗庚每到一个大学,是讲别人专长的东西,从而得到帮助呢,还是对别人不专长的,把讲学变成形式主义走过场?华罗庚选择前者,也就是“弄等必到班门”。早在50年代,华罗庚在《数论导引》的序言里就把搞数学比作下棋,号召大家找高手下,即与大数学家较量。中国象棋有个规则,那就是“观棋不语真君子,落子无悔大丈夫”。1981年,在淮南煤矿的一次演讲中,华罗康指出:“观棋不语非君子,互相帮助;落子有悔大丈夫,改正缺点。”意思是当你见到别人搞的东西有毛病时,一定要说,另一方面,当你发现自己搞的东西有毛病时,一定要修正。这才是“君子”与“丈夫”。针对一些人遇到困难就退缩,缺乏坚持到底的精神,华罗庚在给金坛中学写的条幅中写道:“人说不到黄河心不死,我说到了黄河心更坚。”人老了,精力要衰退,这是自然规律。华罗庚深知年龄是不饶人的。1979年在英国时,他指出:“村老易空,人老易松,科学之道,戒之以空,戒之以松,我愿一辈子从实以终。”这也可以说是他以最大的决心向自己的衰老作抗衡的“决心书”,以此鞭策他自己。在华罗索第二次心肌梗塞发病的,在医院中仍坚持工作,他指出:“我的哲学不是生命尽量延长,而是昼多做工作。”生病就该听医生的话,好好休息。但他这种顽强的精神还是可贵的。总之,华罗庚的一切论述都贯穿一个总的精神,就是不断拼搏,不断奋进。
『肆』 数学史小故事
德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。
长大后他成为当代最杰出的天文学家、数学家。他在物理的电磁学方面有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们则称呼他为“数学王子”。
他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见:穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。
这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。
“你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发的拿起一本小说坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。
还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?”
老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。
可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。”
数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢?
高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。
『伍』 数学史梗概
中国数学史
(一) 中国的起源与早期发展
据《易.系辞》记载:「上古结绳而治,后世圣人易之以书契」。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。
1、 算筹
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。
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。战国时期,齐国人着的《考工记》汇总了当时手工业技术的规范,包含了一些测量的内容,并涉及到一些几何知识,例如角的概念。
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,例如:「圆,一中同长也」、「平,同高也」等等。墨家还给出有穷和无穷的定义。《庄子》记载了惠施等人的名家学说和桓团、公孙龙等辩者提出的论题,强调抽象的数学思想,例如「至大无外谓之大一,至小无内谓之小一」、「一尺之棰,日取其半,万世不竭」等。这些许多几何概念的定义、极限思想和其它数学命题是相当可贵的数学思想,但这种重视抽象性和逻辑严密性的新思想未能得到很好的继承和发展。
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、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,为使不断丰富的数学知识系统化、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》,与其同时出土的一本汉简历谱所记乃吕后二年(公元前186年),所以该书的成书年代至晚是公元前186年(应该在此前)。
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)提出勾股定理的特例及普遍形式;(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,还有较复杂的开方问题和分数运算等。
《九章算术》是一部经几代人整理、删补和修订而成的古代数学经典著作,约成书于东汉初年〔公元前一世纪〕。全书采用问题集的形式编写,共收集了246个问题及其解法,分属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程和勾股九章。主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等。在代数方面,《方程》章中所引入的负数概念及正负数加减法法则,在世界数学史上都是最早的记载;书中关于线性方程组的解法和现在中学讲授的方法基本相同。就《九章算术》的特点来说,它注重应用,注重理论联系实际,形成了以筹算为中心的数学体系,对中国古算影响深远。它的一些成就如十进制值制、今有术、盈不足术等还传到印度和阿拉伯,并通过这些国家传到欧洲,促进了世界数学的发展。
魏晋时期中国数学在理论上有了较大的发展。其中赵爽(生卒年代不详)和刘徽(生卒年代不详)的工作被认为是中国古代数学理论体系的开端。三国吴人赵爽是中国古代对数学定理和公式进行证明的最早的数学家之一,对《周髀算经》做了详尽的注释,在《勾股圆方图注》中用几何方法严格证明了勾股定理,他的方法已体现了割补原理的思想。赵爽还提出了用几何方法求解二次方程的新方法。263年,三国魏人刘徽注释《九章算术》,在《九章算术注》中不仅对原书的方法、公式和定理进行一般的解释和推导,系统地阐述了中国传统数学的理论体系与数学原理,而且在其论述中多有创造,在卷1《方田》中创立割圆术(即用圆内接正多边形面积无限逼近圆面积的办法),为圆周率的研究工作奠定理论基础和提供了科学的算法,他运用“割圆术”得出圆周率的近似值为3927/1250(即3.1416);在《商功》章中,为解决球体积公式的问题而构造了“牟合方盖”的几何模型,为祖暅获得正确结果开辟了道路;为建立多面体体积理论,运用极限方法成功地证明了阳马术;他还撰著《海岛算经》,发扬了古代勾股测量术----重差术。
南北朝时期的社会长期处于战争和分裂状态,但数学的发展依然蓬勃。出现了《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》等算学著作。约于公元四-五世纪成书的《孙子算经》给出「物不知数」问题并作了解答,导致求解一次同余组问题在中国的滥畅;《张丘建算经》的「百鸡问题」引出三个未知数的不定方程组问题。
公元五世纪,祖冲之、祖暅父子的工作在这一时期最具代表性,他们在《九章算术》刘徽注的基础上,将传统数学大大向前推进了一步,成为重视数学思维和数学推理的典范。他们同时在天文学上也有突出的贡献。其著作《缀术》已失传,根据史料记载,他们在数学上主要有三项成就:(1)计算圆周率精确到小数点后第六位,得到3.1415926 <π< 3.1415927,并求得π的约率为22/7,密率为355/113,其中密率是分子分母在1000以内的最佳值,欧洲直到十六世纪德国人鄂图(valentinus otto)和荷兰人安托尼兹(a.anthonisz)才得出同样结果;(2)祖暅在刘徽工作的基础上推导出球体体积的正确公式,并提出"幂势既同则积不容异"的体积原理,即二立体等高处截面积均相等则二体体积相等的定理。欧洲十七世纪意大利数学家卡瓦列利(bonaventura cavalieri)才提出同一定理;(3)发展了二次与三次方程的解法。
同时代的天文历学家何承天创调日法,以有理分数逼近实数,发展了古代的不定分析与数值逼近算法。
2、中国数学教育制度的建立
隋朝大兴土木,客观上促进了数学的发展。唐初王孝通撰《缉古算经》,主要是通过土木工程中计算土方、工程的分工与验收以及仓库和地窖计算等实际问题,讨论如何以几何方式建立三次多项式方程,发展了《九章算术》中的少广、勾股章中开方理论。
隋唐时期是中国封建官僚制度建立时期,随着科举制度与国子监制度的确立,数学教育有了长足的发展。656年国子监设立算学馆,设有算学博士和助教,由太史令李淳风等人编纂注释《算经十书》〔包括《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《缉古算经》、《五曹算经》、《五经算术》和《缀术》〕,作为算学馆学生用的课本。对保存古代数学经典起了重要的作用。
由于南北朝时期的一些重大天文发现在隋唐之交开始落实到历法编算中,使唐代历法中出现一些重要的数学成果。公元600年,隋代刘焯在制订《皇极历》时,在世界上最早提出了等间距二次内插公式,这在数学史上是一项杰出的创造,唐代僧一行在其《大衍历》中将其发展为不等间距二次内插公式。
唐朝后期,计算技术有了进一步的改进和普及,出现很多种实用算术书,对于乘除算法力求简捷。
3、中国数学发展的高峰
唐朝亡后,五代十国仍是军阀混战的继续,直到北宋王朝统一了中国,农业、手工业、商业迅速繁荣,科学技术突飞猛进。从公元十一世纪到十四世纪〔宋、元两代〕,筹算数学达到极盛,是中国古代数学空前繁荣,硕果累累的全盛时期。这一时期出现了一批著名的数学家和数学著作,列举如下:贾宪的《黄帝九章算法细草》〔11世纪中叶〕,刘益的《议古根源》〔12世纪中叶〕,秦九韶的《数书九章》〔1247〕,李冶的《测圆海镜》〔1248〕和《益古演段》〔1259〕,杨辉的《详解九章算法》〔1261〕、《日用算法》〔1262〕和《杨辉算法》〔1274-1275〕,朱世杰的《算学启蒙》〔1299〕和《四元玉鉴》〔1303〕等等。 宋元数学在很多领域都达到了中国古代数学,也是当时世界数学的巅峰。其中主要的工作有:
公元1050年左右,北宋贾宪(生卒年代不详)在《黄帝九章算法细草》中创造了开任意高次幂的“增乘开方法”,公元1819年英国人霍纳(william george horner)才得出同样的方法。贾宪还列出了二项式定理系数表,欧洲到十七世纪才出现类似的“巴斯加三角”。(《黄帝九章算法细草》已佚)
公元1088—1095年间,北宋沈括从“酒家积罂”数与“层坛”体积等生产实践问题提出了“隙积术”,开始对高阶等差级数的求和进行研究,并创立了正确的求和公式。沈括还提出“会圆术”,得出了我国古代数学史上第一个求弧长的近似公式。他还运用运筹思想分析和研究了后勤供粮与运兵进退的关系等问题。
公元1247年,南宋秦九韶在《数书九章》中推广了增乘开方法,叙述了高次方程的数值解法,他列举了二十多个来自实践的高次方程的解法,最高为十次方程。欧洲到十六世纪意大利人菲尔洛(scipio del ferro)才提出三次方程的解法。秦九韶还系统地研究了一次同余式理论。
公元1248年,李冶(李治,公元1192一1279年)著的《测圆海镜》是第一部系统论述“天元术”(一元高次方程)的著作,这在数学史上是一项杰出的成果。在《测圆海镜·序》中,李冶批判了轻视科学实践,以数学为“九九贱技”、“玩物丧志”等谬论。
公元1261年,南宋杨辉(生卒年代不详)在《详解九章算法》中用“垛积术”求出几类高阶等差级数之和。公元1274年他在《乘除通变本末》中还叙述了“九归捷法”,介绍了筹算乘除的各种运算法。公元1280年,元代王恂、郭守敬等制订《授时历》时,列出了三次差的内插公式。郭守敬还运用几何方法求出相当于现在球面三角的两个公式。
公元1303年,元代朱世杰(生卒年代不详)著《四元玉鉴》,他把“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出消元的解法,欧洲到公元1775年法国人别朱(etienne bezout)才提出同样的解法。朱世杰还对各有限项级数求和问题进行了研究,在此基础上得出了高次差的内插公式,欧洲到公元1670年英国人格里高利(james gregory)和公元1676一1678年间牛顿(issac newton)才提出内插法的一般公式。
公元十四世纪我国人民已使用珠算盘。在现代计算机出现之前,珠算盘是世界上简便而有效的计算工具。
4、中国数学的衰落与日用数学的发展
这一时期指十四世纪中叶明王朝建立到明末的1582年。数学除珠算外出现全面衰弱的局面,当中涉及到中算的局限、十三世纪的考试制度中已删减数学内容、明代大兴八段考试制度等复杂的问题,不少中外数学史家仍探讨当中涉及的原因。
明代最大的成就是珠算的普及,出现了许多珠算读本,及至程大位的《直指算法统宗》〔1592〕问世,珠算理论已成系统,标志着从筹算到珠算转变的完成。但由于珠算流行,筹算几乎绝迹,建立在筹算基础上的古代数学也逐渐失传,数学出现长期停滞。
5、西方初等数学的传入与中西合璧
十六世纪末开始,西方传教士开始到中国活动,由于明清王朝制定天文历法的需要,传教士开始将与天文历算有关的西方初等数学知识传入中国,中国数学家在“西学中源”思想支配下,数学研究出现了一个中西融合贯通的局面。
十六世纪末,西方传教士和中国学者合译了许多西方数学专着。其中第一部且有重大影响的是意大利传教士利马窦和徐光启合译的《几何原本》前6卷〔1607〕,其严谨的逻辑体系和演译方法深受徐光启推崇。徐光启本人撰写的《测量异同》和《勾股义》便应用了《几何原本》的逻辑推理方法论证中国的勾股测望术。此外,《几何原本》课本中绝大部份的名词都是首创,且沿用至今。在输入的西方数学中仅次于几何的是三角学。在此之前,三角学只有零星的知识,而此后获得迅速发展。介绍西方三角学的著作有邓玉函编译的《大测》〔2卷,1631〕、《割圆八线表》〔6卷〕和罗雅谷的《测量全义》〔10卷,1631〕。在徐光启主持编译的《崇祯历书》〔137卷,1629-1633〕中,介绍了有关圆椎曲线的数学知识。
入清以后,会通中西数学的杰出代表是梅文鼎,他坚信中国传统数学「必有精理」,对古代名著做了深入的研究,同时又能正确对待西方数学,使之在中国扎根,对清代中期数学研究的高潮是有积极影响的。与他同时代的数学家还有王锡阐和年希尧等人。 清康熙帝爱好科学研究,他「御定」的《数理精蕴》〔53卷,1723〕,是一部比较全面的初等数学书,对当时的数学研究有一定影响。
6、传统数学的整理与复兴
乾嘉年间形成一个以考据学为主的干嘉学派,编成《四库全书》,其中数学著作有《算经十书》和宋元时期的著作,为保存濒于湮没的数学典籍做出重要贡献。
在研究传统数学时,许多数学家还有发明创造,例如有「谈天三友」之称的焦循、汪莱及李锐作出不少重要的工作。李善兰在《垛积比类》〔约1859〕中得到三角自乘垛求和公式,现在称之为「李善兰恒等式」。这些工作较宋元时期的数学进了一步。阮元、李锐等人编写了一部天文学家和数学家传记《畴人传》46卷〔1795-1810〕,开数学史研究之先河。
7、西方数学再次东进
1840年鸦战争后,闭关锁国政策被迫中止。同文馆内添设「算学」,上海江南制造局内添设翻译馆,由此开始第二次翻译引进的高潮。主要译者和著作有:李善兰与英国传教士伟烈亚力合译的《几何原本》后9卷〔1857〕,使中国有了完整的《几何原本》中译本;《代数学》13卷〔1859〕;《代微积拾级》18卷〔1859〕。李善兰与英国传教士艾约瑟合译《圆锥曲线说》3卷,华蘅芳与英国传教士傅兰雅合译《代数术》25卷〔1872〕,《微积溯源》8卷〔1874〕,《决疑数学》10卷〔1880〕等。在这些译着中,创造了许多数学名词和术语,至今仍在应用。 1898年建立京师大学堂,同文馆并入。1905年废除科举,建立西方式学校教育,使用的课本也与西方其它各国相仿。
8、中国现代数学的建立
这一时期是从20世纪初至今的一段时间,常以1949年新中国成立为标志划分为两个阶段。
中国近现代数学开始于清末民初的留学活动。较早出国学习数学的有1903年留日的冯祖荀,1908年留美的郑之蕃,1910年留美的胡明复和赵元任,1911年留美的姜立夫,1912年留法的何鲁,1913年留日的陈建功和留比利时的熊庆来〔1915年转留法〕,1919年留日的苏步青等人。他们中的多数回国后成为著名数学家和数学教育家,为中国近现代数学发展做出重要贡献。其中胡明复1917年取得美国哈佛大学博士学位,成为第一位获得博士学位的中国数学家。随着留学人员的回国,各地大学的数学教育有了起色。最初只有北京大学1912年成立时建立的数学系,1920年姜立夫在天津南开大学创建数学系,1921年和1926年熊庆来分别在东南大学〔今南京大学〕和清华大学建立数学系,不久武汉大学、齐鲁大学、浙江大学、中山大学陆续设立了数学系,到1932年各地已有32所大学设立了数学系或数理系。1930年熊庆来在清华大学首创数学研究部,开始招收研究生,陈省身、吴大任成为国内最早的数学研究生。三十年代出国学习数学的还有江泽涵〔1927〕、陈省身〔1934〕、华罗庚〔1936〕、许宝騤〔1936〕等人,他们都成为中国现代数学发展的骨干力量。同时外国数学家也有来华讲学的,例如英国的罗素〔1920〕,美国的伯克霍夫〔1934〕、奥斯古德〔1934〕、维纳〔1935〕,法国的阿达马〔1936〕等人。1935年中国数学会成立大会在上海召开,共有33名代表出席。1936年〈中国数学会学报〉和《数学杂志》相继问世,这些标志着中国现代数学研究的进一步发展。 解放以前的数学研究集中在纯数学领域,在国内外共发表论着600余种。在分析学方面,陈建功的三角级数论,熊庆来的亚纯函数与整函数论研究是代表作,另外还有泛函分析、变分法、微分方程与积分方程的成果;在数论与代数方面,华罗庚等人的解析数论、几何数论和代数数论以及近世代数研究取得令世人瞩目的成果;在几何与拓扑学方面,苏步青的微分几何学,江泽涵的代数拓扑学,陈省身的纤维丛理论和示性类理论等研究做了开创性的工作:在概率论与数理统计方面,许宝騤在一元和多元分析方面得到许多基本定理及严密证明。此外,李俨和钱宝琮开创了中国数学史的研究,他们在古算史料的注释整理和考证分析方面做了许多奠基性的工作,使我国的民族文化遗产重放光彩。
1949年11月即成立中国科学院。1951年3月《中国数学学报》复刊〔1952年改为《数学学报》〕,1951年10月《中国数学杂志》复刊〔1953年改为《数学通报》〕。1951年8月中国数学会召开建国后第一次国代表大会,讨论了数学发展方向和各类学校数学教学改革问题。
建国后的数学研究取得长足进步。50年代初期就出版了华罗庚的《堆栈素数论》〔1953〕、苏步青的《射影曲线概论》〔1954〕、陈建功的《直角函数级数的和》〔1954〕和李俨的《中算史论丛》5集〔1954-1955〕等专着,到1966年,共发表各种数学论文约2万余篇。除了在数论、代数、几何、拓扑、函数论、概率论与数理统计、数学史等学科继续取得新成果外,还在微分方程、计算技术、运筹学、数理逻辑与数学基础等分支有所突破,有许多论着达到世界先进水平,同时培养和成长起一大批优秀数学家。
60年代后期,中国的数学研究基本停止,教育瘫痪、人员丧失、对外交流中断,后经多方努力状况略有改变。1970年《数学学报》恢复出版,并创刊《数学的实践与认识》。1973年陈景润在《中国科学》上发表《大偶数表示为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和》的论文,在哥德巴赫猜想的研究中取得突出成就。此外中国数学家在函数论、马尔可夫过程、概率应用、运筹学、优选法等方面也有一定创见。
1978年11月中国数学会召开第三次代表大会,标志着中国数学的复苏。1978年恢复全国数学竞赛,1985年中国开始参加国际数学奥林匹克数学竞赛。1981年陈景润等数学家获国家自然科学奖励。1983年国家首批授于18名中青年学者以博士学位,其中数学工作者占2/3。1986年中国第一次派代表参加国际数学家大会,加入国际数学联合会,吴文俊应邀作了关于中国古代数学史的45分钟演讲。近十几年来数学研究硕果累累,发表论文专着的数量成倍增长,质量不断上升。1985年庆祝中国数学会成立50周年年会上,已确定中国数学发展的长远目标。代表们立志要不懈地努力,争取使中国在世界上早日成为新的数学大国。
9、中国数学的特点
(1)以算法为中心,属于应用数学。中国数学不脱离社会生活与生产的实际,以解决实际问题为目标,数学研究是围绕建立算法与提高计算技术而展开的。
(2)具有较强的社会性。中国传统数学文化中,数学被儒学家培养人的道德与技能的基本知识---六艺(礼、乐、射、御、书、数)之一,它的作用在于“通神明、顺性命,经世务、类万物”,所以中国传统数学总是被打上中国哲学与古代学术思想的烙印,往往与术数交织在一起。同时,数学教育与研究往往被封建政府所控制,唐宋时代的数学教育与科举制度、历代数学家往往是政府的天文官员,这些事例充分反映了这一性质。
(3)寓理于算,理论高度概括。由于中国传统数学注重解决实际问题,而且因中国人综合、归纳思维的决定,所以中国传统数学不关心数学理论的形式化,但这并不意味中国传统仅停留在经验层次而无理论建树。其实中国数学的算法中蕴涵着建立这些算法的理论基础,中国数学家习惯把数学概念与方法建立在少数几个不证自明、形象直观的数学原理之上,如代数中的“率”的理论,平面几何中的“出入相补”原理,立体几何中的“阳马术”、曲面体理论中的“截面原理”(或称刘祖原理,即卡瓦列利原理)等等。
10、中国数学对世界的影响
数学活动有两项基本工作----证明与计算,前者是由于接受了公理化(演绎化)数学文化传统,后者是由于接受了机械化(算法化)数学文化传统。在世界数学文化传统中,以欧几里得《几何原本》为代表的希腊数学,无疑是西方演绎数学传统的基础,而以《九章算术》为代表的中国数学无疑是东方算法化数学传统的基础,它们东西辉映,共同促进了世界数学文化的发展。
中国数学通过丝绸之路传播到印度、阿拉伯地区,后来经阿拉伯人传入西方。而且在汉字文化圈内,一直影响着日本、朝鲜半岛、越南等亚洲国家的数学发展。
『陆』 数学史有关书籍. 请知道的朋友们推荐几本
韩雪涛的《从惊讶到思考:数学悖论奇景 》与另一本《三次数学危机》(这本书名没有记太清楚)很不错,浅显易懂,涉及面也广,很适合初三学生,不过在线阅读好像难了点,建议你去图书馆
《天才引导的历程 》
讲数学的,讲了十几位著名数学家的故事,以及他们的发现。非常经典,既有有趣的故事,又能学到很多数学知识。比如阿基米德是如何求圆的面积的,欧几里得是怎样证勾股定理的。 非常经典。
网上可以找到
《费马大定理》
数学上最具有传奇色彩的定理,与之有关的种种故事。以讲故事为主,几乎涵盖了整个数学史。尤其值得一提的是,里面用通俗的语言介绍了一些最新最现代的数学知识。引人入胜。
《量子物理史话》
国人写的一本关于量子力学的科普书,讲述了量子力学发展过程中那些激动人心的事件。作者是一位不愿透露身份的神秘人物。 刚开始只是作为连载,发在论坛上,没想到引起了轰动, 现已出版。 网上随处可见。 内容非常丰富, 尤其值得一提的是, 最后几章由量子力学引发的对宇宙的思考, 一定会让你对这个世界有全新的认识。
《从一到无穷大》
科普书里面的至尊宝典,地位无须多说。
《从惊讶到思考-数学悖论奇景》
关于数学悖论的非常有趣的书,作者是大名鼎鼎的马丁.加德纳, 图文并茂。 三思科学网站有电子版。
《数学大师-从芝诺到庞加莱》
关于历史上有名的数学家的传记,堪称同类中最经典的。商务印书馆80年代出版的时候叫《数学精英》,现在改名叫《数学大师》,出版社换成了上海科技教育出版社。 台湾的一个网站上有部分章节的电子版(大概有2/3吧,手工输入的,功德无量啊),网站名字叫阿仁的数学之家。
第一推动丛书,有很多本, 不过可能不是太好懂
万物简史,新浪上有连载
通俗数学丛书,一套,十几本吧,包括数学游戏与欣赏、数学趣闻集锦、数学与联想、20世纪数学的五大指导理论等
物理世界奇遇, 也很经典
魔鬼出没的世界,作者 卡尔.萨根, 经典
暂时介绍这么多,其中大部分都可以在网上找到
『柒』 有没有关于学习数学史的心得体会
第一、数学史可以帮助我们了解先贤们遇到了怎样的问题,他们是怎样解决的,他们解决这些问题是怎样想到的,就为我们开拓了思路,提供了办法。
第二、从数学史的角度来看,中国近代数学落后的原因在于数学思想方法的落后,没能跟上数学发展的最前沿。当西方已把极限、无穷小等概念烂熟之时,我们还只沉醉在一些算术的小技巧上。
第三、每一次的数学危机都是一次数学的革命,为我们带来了新的数学思想、方法。根本性的改变了我们对数学、以及对整个世界的看法。
与其他知识部门相比,数学是门历史性或者说累积性很强的科学。重大的数学理论总是在继承和发展原有理论的基础上建立起来的,它们不仅不会推翻原有的理论,而且总是包容原先的理论。人们也常常把现代数学比喻成一株茂密的大树,它包含着并且正在继续生长出越来越多的分支。
数学史不仅是单纯的数学成就的编年记录。数学的发展决不是一帆风顺的,在更多的情况下是充满忧郁、徘徊,要经历艰难曲折,甚至会面临危机。数学史也是数学家们克服困难和战胜危机的斗争记录。对这种记录的了解可使我们从前人的探索与奋斗中汲取教益,获得鼓舞和增强信心。因此,可以说不了解数学史就不可能全面了解数学科学。
『捌』 有什么数学趣事、数学史
1数学家的墓志铭(一)
瑞士数学家雅各伯努力,生前对螺线有研究,他死后墓碑上就刻着一条对数螺线,同时碑文上还写着“我虽然改变了,但却和原来一样。”这是一句既刻画螺线性质有象征他对数学热爱的双关句。
2数学家的墓志铭(二)
16世纪德国数学家鲁道夫,花了毕生精力把圆周率算到小数点后35位。后人称之为鲁道夫数,他死后别人把这个数刻到了他的墓碑上。
3惊人的计算
数学家陈景润完全用笔计算,写出了长达二百多页的证明论文;祖冲之求圆周率的范围要算到圆内接24576边形,至少反复进行130次以上的加、减、乘、除、乘方和开方的运算;德国数学家卢道尔夫,花费了毕生精力把圆周率算到小数点后面35位;在解决三体(太阳,地球,月亮)问题上,彼得堡科学院院士列奥纳尔得埃列尔,花费了四十年的时间,全部计算占用了四百九十页的篇幅。计算机的发明和使用终于将数学家从繁琐的计算中解放出来。
4欧拉失明
当欧拉完全失明之后,他仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,凭借记忆和心算进行研究,直到逝世。欧拉得记忆和心算能力是罕见的,他能够复述青年时代笔记的内容,高等数学一样可以用心算去完成。有一次,欧拉的两个学生把一个很复杂的收敛级数的17项加起来,算到第50位数字时,结果相差一个单位。欧拉为了确定究竟谁算得对,自己用心算进行了全部的计算,最后把错误找了出来。
5爱因斯坦与相对论
爱因斯坦曾经使用通俗的语言给人们解释过他的狭义相对论。有一次,一群学生围着爱因斯坦,请他给相对论做解释,爱因斯坦考虑了一下,风趣地说:“我打个比方,比如你坐在火炉上烤和坐在公园绿荫下与女郎谈情说爱,那么,同样的时间你觉得哪个更长?”学生回答:“当然是觉得坐在炉子上的时间长。”爱因斯坦听罢哈哈大笑,说:“这就是相对论的内容。”这个故事形象的说明了时间和空间的相对性
6刘徽的贡献和地位
刘徽的工作不仅对中国古代数学的发展产生了深远的影响,而且在世界《九章算术》影响,支配中国古代数学的发展1000余年,是东方数学的典范之一,与希腊欧几里得的《原本》所代表的古代西方数学交相辉映。鉴于刘徽的巨大贡献,所以不少书上把他称为“中国数学史上的牛顿”。
7杨辉
南宋数学家,写过《详解九章算术》等,他的研究工作主要是在计算技术方面。他将《九章算术》重新分为乘除、分率、合率、互换、方程、勾股等九类。杨辉非常重视数学教育的普及和发展,他为初学者制定的“习算纲目”是中国数学史上的重要文献。
8领袖数学家
庞加莱,法国数学家和物理学家,几乎对所有数学分支都做出过重要的贡献。他早期研究自同构函数,后成为拓扑学先驱、天文学家、几率学家、哲学家、法兰西学院院士,任法国科学院院长。庞加莱一生发表论文500篇。著作约30部,几乎涉及数学的所有的领域以及理论物理、天体物理等许多重要领域。庞加莱被公认为是19世纪末20世纪初的领袖数学家,是对于数学以及应用具有全面知识的最后一个人。
9数学家的缔造者
柏拉图,古希腊著名哲学家,其哲学思想影响了欧洲的哲学乃至整个文化的发展,特别是他的认识论、数学哲学、数学教育思想对科学的形成和数学的发展所起的作用更不可磨灭。以他的学园为教学活动的核心的柏拉图学派,主张严密的定义与逻辑证明,促成了数学的科学化。柏拉图还首次提出了普及教育的主张。柏拉图在数学上没有杰出成果,却因此赢得了“数学家的缔造者的美称”
10天才数学家阿贝尔
阿贝尔,公认为的椭圆函数论的创始人之一,分析学严格化的推动者。发现椭圆函数的加法定理、双周期性,还在交换群、二项级数的严格理论、级数求和等方面有巨大的贡献。但阿贝尔不为当时的权威赏识,以致贫病交加,英年早逝。我们常说阿贝尔积分、阿贝尔积分方程、阿贝尔函数、阿贝尔群、阿贝尔级数、阿贝尔部分和公式、阿贝尔收敛判别法、阿贝尔可加性——这些都是后人对阿贝尔最好的纪念。
『玖』 数学史和数学文化的区别与联系
有人认为数学文化应该包括数学史,但也有人认为从发展的时间上看,数学史的研究显然要早于数学文化的研究,数学史是独立的学科。
对数学史的研究确实要早于对数学文化的研究,数学史也有严格的定义,规范的研究方法,因此数学史是一门学科。而数学文化还不能看做是一门学科,从广义上说和数学相关的一切事物都可以归为数学文化的范畴。范围大了,规范性必然也将减弱,因此数学文化只是一个称谓,还不能说是一门学科。数学文化包含数学史,这种说法也没有问题,因为这仅仅是一种称谓,还不涉及到学科之间的包含关系。
『拾』 数学史是什么
数学史是研究数学科学发生发展及其规律的科学,简单地说就是研究数学的历史。
