有關(guān)數(shù)學(xué)的故事
在數(shù)學(xué)的天地里,重要的不是我們知道什么,而是我們怎么知道什么。——畢達(dá)哥拉斯。為此陽光網(wǎng)小編為大家推薦了有關(guān)數(shù)學(xué)的故事,希望對大家有用。
有關(guān)數(shù)學(xué)的故事篇一
五次方程
二次、三次、四次方程的根都可以用它的系數(shù)的 代數(shù)式(即只含有限項(xiàng)的加、減、乘、除和開方五種代數(shù)運(yùn)算的表達(dá)式)來表示,五次及五次以上方程到底是否也行,這個問題吸引了眾多的著名數(shù)學(xué)家,在300多年的時間里,人們的各種嘗試都失敗了。
后來在18世紀(jì)初,保羅·拉尼爾證明了五次方程沒有代數(shù)解。過了10年左右,阿貝爾同意相信他的理論并給出了證明。
到了18世紀(jì)下半葉,法國數(shù)學(xué)家拉格朗日總結(jié)分析了別人失敗的教訓(xùn),也意識到這種用代數(shù)方法求解五次方程的公式可能不存在,設(shè)想了一種理論上的利用根式求解方程的步驟,但還是碰了壁。
利用一些超越函數(shù),如 theta function 或 Dedekind eta function 即可找到五次方程的公式解。另外,若我們只需要求得數(shù)值解,可以利用數(shù)值方法(如 牛頓迭代法)得到相當(dāng)理想的解答。
拉格朗日的工作啟發(fā)了年輕的 阿貝爾(挪威數(shù)學(xué)家),中學(xué)時期就自學(xué)了許多名家的'數(shù)學(xué)著作,進(jìn)大學(xué)后,開始研究五次方程的代數(shù)解問題。1824年,他嚴(yán)格地證明了高于四次的一般代數(shù)方程不可能有一般形式的代數(shù)解,這時他才22歲,尚未大學(xué)畢業(yè),但沒有得到別人理解,將論文寄給 高斯,也未引起注意,1826年才得以公開發(fā)表論文。阿貝爾只是證明了高于四次方程的一般代數(shù)方程不可能有一般形式的代數(shù)解,沒有指出哪些特殊的方程存在代數(shù)解。這個問題后來被法國年輕數(shù)學(xué)家 伽羅瓦所解決,伽羅瓦創(chuàng)設(shè)的理論給出了可解性判別準(zhǔn)則,并因此而開辟了數(shù)學(xué)的新領(lǐng)域—— 群論。
有關(guān)數(shù)學(xué)的故事篇二
現(xiàn)今對古埃及數(shù)學(xué)的認(rèn)識,主要根據(jù)兩卷用僧侶文寫成的紙草書;一卷藏在倫敦,叫做萊因德紙草書,一卷藏在莫斯科。埃及最古老的文字是象形文字,后來演變成一種較簡單的書寫體,通常叫僧侶文。兩卷紙草書的年代在公元前1850~前1650年之間,相當(dāng)于中國的夏代。除了這兩卷紙草書外,還有一些寫在羊皮上或用象形文字刻在石碑上和木頭上的史料,藏于世界各地。
原來,在尼羅河三角洲盛產(chǎn)一種和蘆葦很相象的水生植物――紙莎草,古埃及人把這種草從縱面剖成小條,連接成片后再壓榨篩干,就可以在上面寫字了。古埃及人的這些文字因?yàn)閷懺诩埳萆,所以我們稱它為“紙草書”。那時埃及人的書寫方式是用墨水寫在草片上,草片很容易干裂成粉末,所以除了銘刻在石頭上的象形文字外,古埃及的文件很少保存下來。古埃及人在數(shù)學(xué)科學(xué)上的工作,我們知道得不太多,這與草書不耐保存有很大的關(guān)系。
后來,一位法國人弄明白了紙草書上文字的含義,使人們知道,古埃及人已經(jīng)學(xué)會用數(shù)學(xué)來管理國家和宗教事物,確定付給勞役者的報(bào)酬,求谷倉的容積和田地的面積,計(jì)算建造房屋所需要的磚塊數(shù)等等,還會計(jì)算釀造一定量酒所需的谷物數(shù)量呢!用數(shù)學(xué)語言來說,就是古埃及人已經(jīng)掌握了加減乘除運(yùn)算、分?jǐn)?shù)的運(yùn)算,還解決了一元一次方程和一類相當(dāng)于二元二次方程組的特殊問題。紙草書上還有關(guān)于等差、等比數(shù)列的問題。另外,古埃及人計(jì)算矩形、三角形和梯形的面積等的結(jié)果,和現(xiàn)代的計(jì)算值十分相近。比如,他們掌握了計(jì)算圓的面積的公式,使用的π=3.1605,這可是非常了不起的。因?yàn)橛辛诉@樣充足的數(shù)學(xué)知識,古埃及人建成金字塔就不足為怪了。
古埃及文明的發(fā)展是在沒有外來勢力的影響下獨(dú)自進(jìn)行的。埃及人靠著尼羅河帶來的肥沃的土壤,創(chuàng)造著自己生生不息的.文明和科學(xué)。古埃及人造出了幾套自己的文字,其中有一套是象形文字,每個文字記號是某件東西的圖形,直到公元紀(jì)元前后,埃及的象形文字還用在紀(jì)念碑文和器皿上。
埃及很早就用十進(jìn)記數(shù)法,但卻不知道位值制,每一個較高的單位是用特殊的符號來表示的。例如111,象形文字寫成三個不同的字符,而不是將1重復(fù)三次。埃及算術(shù)主要是加法,而乘法是加法的重復(fù)。他們能解決一些一元一次方程的問題,并有等差、等比數(shù)列的初步知識。占特別重要地位的是分?jǐn)?shù)算法,即把所有分?jǐn)?shù)都化成單位分?jǐn)?shù)(即分子是1的分?jǐn)?shù))的和。
紙草書還給出圓面積的計(jì)算方法:將直徑減去它的1/9之后再平方。計(jì)算的結(jié)果相當(dāng)于用3.1605作為圓周率,不過他們并沒有圓周率這個概念。根據(jù)莫斯科紙草書,推測他們也許知道正四棱臺體積的計(jì)算方法?傊,古代埃及人積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但還沒有上升為系統(tǒng)的理論。
有關(guān)數(shù)學(xué)的故事篇三
“美索不達(dá)米亞”一詞是希臘語,意思是“兩河中間的地方”,它西接阿拉伯沙漠,東鄰扎格羅斯山脈,就是現(xiàn)在的伊拉克境內(nèi)的幼發(fā)拉底河及底格里斯河之間的流域。它也是人類早期文明發(fā)祥地之一。
很早以前,人類就在那里生息繁殖,建立了巴比倫等古國,并且創(chuàng)造了輝煌的美索不達(dá)米亞文化。一般稱公元前19世紀(jì)至公元前6世紀(jì)間該地區(qū)的文化為巴比倫文化,相應(yīng)的數(shù)學(xué)屬巴比倫數(shù)學(xué)。
巴比倫時代的科學(xué)以數(shù)學(xué)和天文知識較為發(fā)達(dá),他們使用的計(jì)數(shù)法是十進(jìn)位和六十進(jìn)位法。由巴比倫人創(chuàng)造的六十進(jìn)位制一直沿用到現(xiàn)在。六十進(jìn)位制的產(chǎn)生,可能與他們研究的天文學(xué)有很大的關(guān)系,他們在計(jì)算周天的度數(shù)和計(jì)時使用六十進(jìn)位法,至今為全世界所沿襲。
蘇美爾人還會分?jǐn)?shù)、加減乘除四則運(yùn)算和解一元二次方程,發(fā)明了10進(jìn)位法和16進(jìn)位法。他們把圓分為360度,并知道π近似于3。甚至?xí)?jì)算不規(guī)則多邊形的面積及一些錐體的體積。
算術(shù)
古代巴比倫人是具有高度計(jì)算技巧的計(jì)算家,其計(jì)算程序是借助乘法表、倒數(shù)表、平方表、立方表等數(shù)表來實(shí)現(xiàn)的。巴比倫人書寫數(shù)字的方法,更值得我們注意。他們引入了以60為基底的位值制(60進(jìn)制),希臘人、歐洲人在16世紀(jì)亦將這系統(tǒng)運(yùn)用于數(shù)學(xué)計(jì)算和天文學(xué)計(jì)算中,直至現(xiàn)在60進(jìn)制仍被應(yīng)用于角度、時間等記錄上。
代數(shù)
巴比倫人有豐富的代數(shù)知識,許多泥書板中載有一次和二次方程的問題,他們解二次方程的過程與今天的'解法、公式法一致。此外,他們還討論了某些三次方程和含多個未知量的線性方程組問題。
在公元前1900~公元前1600年間的一塊泥板上(普林頓322號),記錄了一個數(shù)表,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其中有兩組數(shù)分別是邊長為整數(shù)的直角三角形斜邊邊長和一個直角邊邊長,由此推出另一個直角邊邊長,亦即得出不定方程的整數(shù)解。
幾何
巴比倫的幾何學(xué)與實(shí)際測量是有密切的聯(lián)系。他們已有相似三角形之對應(yīng)邊成比例的知識,會計(jì)算簡單平面圖形的面積和簡單立體體積。我們現(xiàn)在把圓周分為360等分,也應(yīng)歸功于古代巴比倫人。巴比倫幾何學(xué)的主要特征更在于它的代數(shù)性質(zhì)。例如,涉及平行于直角三角形一條邊的橫截線問題引出了二次方程;討論棱椎的平頭截體的體積時出現(xiàn)了三次方程。
古巴比倫的數(shù)學(xué)成就在早期文明中達(dá)到了極高的水平,但積累的知識僅僅是觀察和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果,還缺乏理論上的依據(jù)。
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