世界数学发展史

世界数学发展史
世界数学发展史

第一节数学发展的主要阶段

2009-10-12 10:05:28 来源:中外数学网浏览:7次

乔治·萨顿曾说过:“科学史是人类认识自然的经验的历史回顾。”数学史是数学发展历史的回顾,它研究数学产生发展的历史过程,探求其发展的规律。研究数学史,可以通过历史留下的丰富材料,了解数学何时兴旺发达,何时停滞衰退,从中总结经验教训,以利于数学更进一步的发展。关于数学发展史的分期,一般来说,可以按照数学本身由低级到高级分阶段进行,也就是分成四个本质不同的发展时期,每一新时期的开始都以卓越的科学成就作标志,这些成就确定了数学向本质上崭新的状态过渡.这里我们主要介绍世界数学史的发展。

一、数学的萌芽时期

这一时期大体上从远古到公元前六世纪.根据目前考古学的成果,可以追溯到几十万年以前.这一时期可以分为两段,一是史前时期,从几十万年前到公元前大约五千年;二是从公元前五千年到公元前六世纪.

数学萌芽时期的特点,是人类在长期的生产实践中,逐步形成了数的概念,并初步掌握了数的运算方法,积累了一些数学知识.由于土地丈量和天文观测的需要,几何知识初步兴起,但是这些知识是片断和零碎的,缺乏逻辑因素,基本上看不到命题的证明.这个时期的数学还未形成演绎的科学.

这一时期对数学的发展作出贡献的主要是中国、埃及、巴比伦和印度.从很久以前的年代起,我们中华民族勤劳的祖先就已经懂得数和形的概念了.

在漫长的萌芽时期中,数学迈出了十分重要的一步,形成了最初的数学概念,如自然数、分数;最简单的几何图形,如正方形、矩形、三角形、圆形等.一些简单的数学计算知识也开始产生了,如数的符号、记数方法、计算方法等等.中小学数学中关于算术和几何的最简单的概念,就是在这个时期的日常生活实践基础上形成的.

总之,这一时期是最初的数学知识积累时期,是数学发展过程中的渐变阶段.

二、初等数学时期

从公元前六世纪到公元十七世纪初,是数学发展的第二个时期,通常称为常量数学或初等数学时期.这一时期也可以分成两段,一是初等数学的开创时代,二是初等数学的交流和发展时代.

1.初等数学的开创时代.

这一时代主要是希腊数学.从泰勒斯(Thales,公元前636—前546)到公元641年亚历山大图书馆被焚,前后延续千余年之久,一般把它划分为以下几个阶段:

(1)爱奥尼亚阶段(公元前600—前480年);

(2)雅典阶段(公元前480—前330年);

(3)希腊化阶段(公元前330—前200年);

(4)罗马阶段(公元前200—公元600年).

爱奥尼亚阶段的主要代表有米利都学派、毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前572—前497)学派和巧辩学派.在这个阶段上数学取得了极为重要的成就,其中有:开始了命题的逻辑证明,发现了不可通约量,提出了几何作图的三大难题——三等分任意角、倍立方和化圆为方,并且试图用“穷竭法”去解决化圆为方的问题.所有这些成就,对数学后来的发展产生了深远的影响.

雅典阶段的主要代表有柏拉图(Plato,公元前427—前347)学派、亚里斯多德(Aristotle,公元前384—前322)的吕园学派、埃利亚学派和原子学派.他们在数学上取得的成果,十分令人赞叹,如柏拉图强调几何对培养逻辑思维能力的重要作用;亚里斯多德建立了形式逻辑,并且把它作为证明的工具.所有这些成就把数学向前推进了一大步.

上述两个阶段称为古典时期.这一时期的数学发展,在希腊化阶段上开花结果,取得了

极其辉煌的成就,产生了三个名垂青史的大数学家欧几里得、阿基米德(Archimeds,公元前287—前212)和阿波罗尼(Apollonius,约公元前262—前190).欧几里得的《几何原本》第一次把几何学建立为演绎体系,从而成为数学史乃至思想史上一部划时代的著作.阿基米德善于将抽象的数学理论和具体的工程技术结合起来.他根据力学原理去探求几何图形的面积和体积,第一个播下了积分学的种子.阿波罗尼综合前人的成果,写出了有创见的《圆锥曲线》一书,它成为后来所有研究这一问题的基础和出发点.这三大数学家的丰功伟绩,把希腊数学推向光辉的顶点.

随着罗马成为地中海一带的统治者,希腊数学也就转入到罗马阶段.在这个阶段也出现了许多有成就的数学家,其中特别值得一提的是托勒密(C·Ptolemy,公元90—168)结合天文学对三角学的研究、尼可马修斯(Nichomachus,公元100年左右)的《算术入门》和丢番图(Diophantus,约246—330)的《算术》.后两本著作把数学研究从形转向数,在希腊数学中独树一帜.尤其是《算术》一书,它对后来数学发展的影响,仅次于《几何原本》.总之,这一时代的特点是:数学已经开始发展成为一门独立科学,建立了真正意义上的数学理论;数学的两个分支——算术和几何,已经作为演绎系统建立起来;数学发生了非常明显的变化,即从经验形态上升为理论形态.

特别要指出的是,关于数学研究的对象,当时已经比较明确地提了出来.古希腊数学家亚里斯多德在《形而上学》第十三篇第三章中说,数学的东西(例如点、线)是感性事物的抽象.他的这个思想直到现在仍然值得我们赞赏,因为它明确地、清楚地揭示出数学研究的特点,这就是把物体、现象、生活的一个方面抽象化.

2.初等数学的交流和发展时代.

从公元六世纪到十七世纪初,是初等数学在各个地区之间交流,并且取得了重大进展的时期.

在亚洲地区,有中国数学、印度数学和日本数学.我国在数学上取得的成就将在后面专门叙述.印度数学的特点是受婆罗门教的影响很大,此外,它还受到中国、希腊和近东数学的影响,特别是中国的影响.印度数学的成就主要在算术和代数方面,最为人称道的是位值制记数法,现行的“阿拉伯数码”源于印度.

七世纪以后,建立了以巴格达为中心的阿拉伯数学.它主要受希腊数学和印度数学的影响.这一时期产生了阿尔·花拉子模(AL-Khowarizmi,780—850)等一大批数学家,为世界数学宝库增添了光彩.代数是阿拉伯数学中最先进的部分,“代数”这个名词出自花拉子模的著作,它的研究对象被规定为方程论;几何从属于代数,不重视证明;三角学是他们的最大贡献,他们引入正切、余切、正割、余割等三角函数,制作精密的三角函数表,发现平面三角与球面三角若干重要的公式,使三角学脱离天文学独立出来.

中世纪欧洲的数学家们基本上是引进,学习中国、印度、希腊和阿拉伯的数学,其中著名的数学家有意大利的斐波那契(L·Fibonacci,约1170—1250)、法国的奥雷斯姆(N·Oresme,约1323—1382)等.到了十五、十六世纪,意大利的数学家帕西奥里(L·Pacioli,1445—1509)、塔塔利亚(N·Tartaglia,1500—1557)等人在代数方程论方面作了一系列突破性的工作,并使用了虚数,欧洲人终于取得了超过前人的成就.法国的韦达(F·Vieta,1540—1603)改进了符号,使代数学大为改观.苏格兰的纳皮尔(J.Napi-er,1550—1617)发明了对数,使计算方法向前推进了一大步.

这个时期的特点是初等数学的主体部分(算术、代数与几何)已全部形成,并且发展成熟了.例如在算术方面,除了继承原有的计算技术之外,还发明了对数,代数也有很大的发展,韦达建立了符号代数.在三角学方面,雷琼蒙塔努斯(J·Regiomontanus,1436—1476)著了《三角全书》,其中包括平面三角和球面三角.在几何方面,透视法满足了绘画的需要,投影法满足了绘制地图的需要,等等.

3.中国在这一时期对数学的贡献.

我们伟大的祖国是世界上公认的四大文明古国之一,有悠久的历史和灿烂的文化.上下五千年的中国文化丰富多采、为世界文明作出了不朽的贡献.中国数学的发展和成就,在世界数学史上占有非常重要的地位.在世界数学的宝库里,中国古代数学是影响深远、风格独特的体系.

在初等数学时期,我国在数学领域取得了许多伟大成就,出现了许多闻名世界的数学家,如刘徽(公元三世纪)、祖冲之(429—500)、王孝通(公元六世纪—七世纪)、李冶(1192—1279)、秦九韶(1202—1261)、朱世杰(十三、四世纪)等人.出现了许多专门的数学著作,特别是《九章算术》的完成,标志着我国的初等数学已形成了体系.这部书不但在中国数学史上而且在世界数学史上都占有重要的地位,一直受到中外数学史家的重视.我国传统数学在线性方程组、同余式理论、有理数开方、开立方、高次方程数值解法、高阶等差级数以及圆周率计算等方面,都长期居世界领先地位.

例如,1802年,一个意大利科学协会为了改进高次方程的解法,曾颁发一枚金质奖章,这枚奖章为意大利数学家鲁菲尼(P·Ruffini,1765—1822)所获得,1819年英国数学家霍纳(G·Horner,1786—1837)完全独立地发展了一个相同的方法.不过他们谁也不知道,早在十三世纪,秦九韶就已经发展了古代解数值高次方程的方法,他的方法与1819年霍纳重新发现的方法实质上是相同的.

我国十一世纪杰出的数学家贾宪是最早得出关于二项式展开式的系数规律的(贾宪三角形),在欧洲称之为“巴斯卡”(B·Pascal,1623—1662)三角形,而巴斯卡是在十七世纪才得出这一结果的.

由刘徽在公元三世纪根据《九章算术》推导的羡除公式,欧洲人却误认为是勒让德(A·M·Legendre,1752—1833)首创的.

祖冲之把圆周率π计算到范围为3.1415926<π<3.1415927,以及密率,保持世界记录千年以上。

古代中国数学家的伟大成就,不仅是中国人民的财富,而且还是世界科学的瑰宝.三、近代数学时期

从十七世纪初到十九世纪末,是数学发展的第三个时期,通常称为变量数学时期或近代数学时期.其中从十七世纪初到十八世纪末,是近代数学的创立与发展阶段;十九世纪是近代数学的成熟阶段.

这个时期的起点是笛卡尔(R·Descartes,1596—1650)的著作,他引入了变量的概念,恩格斯对此给予很高的评价:“数学中的转折点是笛卡尔的变数.有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要的了,而它们也就立刻产生,并且是由牛顿和莱布尼兹大体上完成的,但不是由他们发明的.”

十七世纪是数学发展史上一个开创性的世纪,创立了一系列影响很大的新领域:解析几何、微积分、概率论、射影几何和数论等.每一个领域都使古希腊人的成就相形见绌.这一世纪的数学还出现了代数化的趋势,代数比几何占有重要的位置,它进一步向符号代数转化,几何问题常常反过来用代数方法解决.随着数学新分支的创立,新的概念层出不穷,如无理数、虚数、导数、积分等等,它们都不是经验事实的直接反映而是数学认识进一步抽象的结果.

十八世纪是数学蓬勃发展的时期.以微积分为基础发展出一门宽广的数学领域——数学分析(包括无穷级数论、微分方程、微分几何、变分法等学科),它后来成为数学发展的一个主流.数学方法也发生了完全的转变,主要是欧拉、拉格朗日(Lagrange,1736—1813)和拉普拉斯(Laplace,1749—1827)完成了从几何方法向解析方法的转变.这个世纪数学发展的动力,除了来自物质生产之外,一个直接的动力来自物理学,特别是来自力学、天文学的需要.

十九世纪是数学发展史上一个伟大转折的世纪,它突出地表现在两个方面.一方面是近代数学的主体部分发展成熟了,经过一个多世纪数学家们的努力,它的三个组成部分取得了极为重要的成就:微积分发展成为数学分析,方程论发展成为高等代数,解析几何发展成为高等几何,这就为近代数学向现代数学转变准备了充分的条件.另一方面,近代数学的基本思想和基本概念,在这一时期中发生了根本的变化:在分析学中,傅立叶(J·Fourier,1768—1830)级数论的产生和建立,使得函数概念有了重大突破;在代数学中,伽罗瓦(E·Galois,1811—1832)群论的产生,使得代数运算的概念发生了重大的突破;在几何学中,非欧几何的诞生在空间概念方面发生了重大突破,这三项突破促使近代数学迅速向现代数学转变.十九世纪还有一个独特的贡献,就是数学基础的研究形成了三个理论:实数理论、集合论和数理逻辑.这三个理论的建立为即将到来的现代数学准备了更为深厚的基础.

四、现代数学时期

从十九世纪末至现在的时期,是现代数学时期,其中主要是二十世纪.这个时期是科学技术飞速发展的时期,不断出现震撼世界的重大创造与发明.本世纪前八十年的历史表明,数学已经发生了空前巨大的飞跃,其规模之宏伟,影响之深远,都远非前几个世纪可比,目前发展还有加速的趋势,最后二十年大概还要超过前八十年.

二十世纪数学的主要特点,可简略概括如下:

1.电子计算机进入数学领域,产生难以估量的影响.

计算机1945年制造成功,到现在四十多年,已经改变或正在改变整个数学的面貌.围绕着计算机,很快就形成了计算科学这门庞大的学科.离散数学的飞速发展,动摇了分析数学十七世纪以来占有的统治地位,目前大有和分析数学分庭抗礼之势.

自古以来,数学证明都是数学家在纸上完成的.随着计算机的发明,出现了机器证明这一新课题.1976年,两位美国数学家利用计算机终于证明了“四色定理”这个难题,轰动了数学界,它开辟了人机合作去解决理论问题的途径.

2.数学渗透到几乎所有的科学领域里去,起着越来越大的作用.

四十年代以后,涌现出大量新的应用数学科目,内容的丰富,名目的繁多,都是前所未有的.

今天,在人类的一切智力活动中,没有受到数学(包括电子计算机)的影响的领域,已经廖廖无几了.即使过去很少使用数学的生物学,现在也和数学结合形成了生物数学、生物统计学、数理生物学等等学科.

应用数学的新科目如雨后春笋般兴起,如对策论、规划论、排队论、最优化方法、运筹学等.六十年代模糊数学产生以后,数学的对象更加扩大,应用的范围也就更广了.3.数学发展的整体化趋势日益加强.

从十九世纪起,数学分支越来越多,到本世纪初,可以数出上百个不同的分支.另一方面,这些学科又彼此融合,互相促进,错综复杂地交织在一起,产生出许多边缘性和综合性的学科.单科独进,孤立地发展的情况已不复存在.

4.纯粹数学不断向纵深发展.

集合论的观点渗透到各个领域里去,逐渐取得支配的地位.公理化方法日趋完善.数学一方面勇往直前,另一方面又重视基础的巩固.数理逻辑和数学基础已经成为数学大厦的基础,在它的上面矗立起泛函分析,抽象代数和拓扑学这三座宏伟的建筑.

数学在获得广泛应用的同时,新理论、新观点、新方法也不断产生,如代数拓扑、积分论、测度论、赋范环论、紧李群等许多重大的基础学科,都是本世纪产生和成熟的.现代数学在这些基地上又向更新的高度攀登.本世纪的许多古典难题,包括希尔伯特的23个问题,有些已经获得了解决,有些取得了可喜的成果,还有不少振奋人心的突破

日本数学发展史

简述日本数学发展史 专业:09数学与应用数学 学号:N0939121 姓名:彭璐

人类从何时才开始定居于日本列岛,至今仍无定论。公元四世纪中叶,日本建立了第一个统一的国家。在十世纪以前,日本主要吸收外来的文化。中国、朝鲜和印度的文化对日本都有很大的影响,十世纪以后,真正的日本文化才发展起来。日本数学的繁荣则更晚,是十七世纪以后的事。 日本人把受西方数学影响以前,按自己的特点发展起来的数学叫和算,也算日本传统数学。十七世纪后期至十九世纪中叶是和算的兴盛时期。 和算在中国古代数学的影响下发展起来。公元六世纪始,中国的历法和数学就直接或间接地﹝通过朝鲜﹞传入日本,日本政府亦多次派留学生到中国唐朝学习数学。到八世纪初,日本已仿照隋唐时期的数学教育制度设立算学博士并采用《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《缀术》等中国古算书作为教材,这是中国数学输入日本的第一个时期。 十三至十七世纪,是中国数学传入日本的第二个时期,《杨辉算法》、《算学启蒙》、《算法统宗》等陆续传入日本,对日本数学的发展有重要的影响。吉田光由的《尘劫记》﹝1627﹞使珠算术在日本迅速得到普及,其内容与《算法统宗》极为相似,只是其中许多例题是根据日本的实际情况编写的。这时期还有几本着作是专门介绍和解释《算学启蒙》的。 十七世纪初,日本数学家开始写出自己的著作,如毛利重能的《割算书》﹝1622﹞、今村知商的《竖亥录》﹝1639﹞等。到十七世纪末期,通过关孝和等人的工作,逐渐形成了日本数学体系──和算。 关孝和在日本被尊为「算圣」,十七世纪末到十八世纪初,以他为核心形成一个学派﹝关流﹞,这一学派的主要成就是「点术」和「圆理」。「点术」是把由中国传入的天文术改为笔算,并改进了算式的记法,是和算特有的笔算代数学。「圆理」可看作是和算特有的数学分析。建部贤弘求得弧长的无穷级数表达式,又称圆理公式。久留岛义太推广了圆理公式,发展了圆理的极数术﹝极值问题﹞,并在西方数学家之前发现了欧拉函数和行列式展开定理。关氏学派的第四代大师安岛直圆深入到微积分领域,提出一种求弧长的方法;又将此法推广,形成二重积分,求出了两相交圆柱公共部份的体积。晚期的关氏学派数学家和田宁进一步改进了圆理,使计算弧长、面积、体积等问题更加简化,他使用的方法和现在积分法的原理相近。 除了关氏学派外,还有一些较小的学派。他们总结了和算中的各种几何问题;深入研究了计算椭圆、球面等面积和体积的公式;探讨了代数方程理论等等。十九世纪中叶,日本政府采取了开国政策,西方数学大量传入。明治维新时期,日本政府实行「和算废止,洋算专用」政策,和算迅速衰废﹝只有珠算沿用至今﹞,同时开始了近代数学的研究。时至今日,日本已步入世界上数学研究先进国家的行列。 美国,法国,英国,日本以及德国是公认的数学大国。日本的数学在20世纪后半叶进步很快,尤其在代数,微分几何,代数几何等领域日本数学家都做出了巨大的贡献。Kobayashi和Nomizu的两卷本Foundations of Differential Geometry是微分几何的经典教材。1960年仅37岁就因病去世的Yamabe是当时几何分析领域的绝对权威。日本数学家Oka在二十世纪三,四十年代解决了一系列多复变函数论的难题,被法国著名数学家H.Cartan誉为super-human task。代数数论中Iwasawa理论就是日本数学家岩泽健吉的杰作,成为后来Wiles证明费马大定理的主要工具之一。 下面介绍一下日本的数学家。

数学史

五上: 早在三千六百多年前,埃及人就会用方程解决数学问题了。在我国古 代,大约两千年前成书的《九章算术》中,就记载了用一组方程解决实际 问题的史料。一直到三百年前,法国的数学家笛卡儿第一个提倡用x、y、 z 等字母代表未知数,才形成了现在的方程。 大约在两千年前,我国数学名著《九章算术》中的“方田章”就论 述了平面图形面积的算法。书中说:“方田术曰,广从步数相乘得积步。” 其中“方田”是指长方形田地,“广”和“从”是指长和宽,也就是说: 长方形面积= 长×宽。还说:“圭田术曰,半广以乘正从。”就是说: 三角形面积= 底×高÷2。 我国古代数学家刘徽利用出入相补原理来计算平面图形的面积。出入 相补原理就是把一个图形经过分割、移补,而面积保持不变,来计算出 它的面积。如下图所示,它们显示了平面图形的转化。 五下: 1、6 的因数有1、 2、 3、6,这几个因数的关系是:1+2+3=6。 像6 这样的数,叫做完全数(也叫做完美数)。 28 也是完全数,而8 则不是,因为1+2+4 ≠8。完全数非常稀少, 到2004 年,人们在无穷无尽的自然数里,一共找出了40 个完全数, 其中较小的有6、28、496、8128 等。 2、为什么判断一个数是不是2 或5 的倍数,只要看个位数?为什么 判断一个数是不是3 的倍数,要看各位上数的和? 24 = 20 +() 2485= 2480 +() 20、2480 都是2 或5 的倍 数,所以一个数是不是2 或5 的倍数,只要看? 24 = 2×10+4= 2×(9+1)+4= 2×9+(2)+(4) 2485= 2×1000+4×100+8×10+5 = 2×(999+1)+4×(99+1)+8×(9+1)+5 = 2×999+4×99+8×9+()+()+()+() 3、哥德巴赫猜想从上面的游戏我们看到:4=2+2,6=3+3,8=5+3,10=7+3,

数学发展简史数学发展简史

数学发展简史数学发展 简史 Last revised by LE LE in 2021

数学发展简史数学发展简史 一、数学起源 1.希腊人发现了推理的作用 古典时期(公元前600-前300年)的希腊人,认识到人类有智慧、有思维,能够发现真理。 2.最早提出自然界数学模式的是以毕达哥拉斯(Pythagoras)为领袖的座落于意大利南部的毕达哥拉斯学派。 3.继毕达哥拉斯学派之后,最有影响的是由柏拉图学派,他控制了公元前4世纪这一重要时期希腊人的思想,他是雅典柏拉图学院的创立者,存在了九百年之久。 4.亚里士多德是柏拉图的学生,他批评柏拉图的冥世思想以及把科学归结为数学的认识。他是一个物理学家,他相信真正的知识是从感性的经验通过直观和抽象而获得。他认为,基本概念应该是不可定义的,否则就没有起始点。他又区分了公理和公设。公理――对所有思想领域皆真。 公设――适用于专业学科,如几何学。 5.欧几里得(Euclid)、阿基米得(Archimedes)、丢番图等属于希腊文化的第二个重要时期,亚历山大里亚时期(公元前300年-公元600年) 欧几里得(公元前约300年),他的代表作《几何原本》是一本集希腊数学大成的巨着,成为两千年来用公理法建立演绎的数学体系的典范。 二、数学的繁荣(文艺复兴(15世纪初到17世纪的200年) 1.希腊人的宗旨――自然是依数学设计的,与文艺复兴时的信念――上帝是这个设计的作者,融汇在一起,统治了欧洲。 2.笛卡儿(Descartes,1596-1650) 被誉为数学王冠上的明珠之一,但他首先是一个哲学家,其次是宇宙学家,第三是物理学家,第四是生物学家,第五才是数学家。 极其敏锐的直觉和对结果的演绎――这就是笛卡儿认识哲学的实质。 笛卡儿认为:思维只有两种方法,这就是:直觉和演绎。 笛卡儿对数学本并没有提出什么新定理,但他却提供了一种非常有效的研究方法,即《解释几何》。 在科学上,笛卡儿的贡献,虽然不如像哥白尼、开普勒以及牛顿那样辉煌灿烂,但也不容轻视。 3.帕斯卡(Pascal):是17世纪伟大的数学家之一。 4.伽利略与笛卡尔齐名,他的主要贡献是他在科学方法上的许多变革。 a) 他要研究和证明的是一些运动的性质而不考虑为会什么会这样。 b) 他坚持向自然科学家提议:不要研究为什么会这样,只要讨论怎样定量描述。 c) 他的另一个原则是:科学的任一分支都可用数学模型模仿出来。 5.牛顿是剑桥大学的数学教授,被称为最伟大的数学家之一,牛顿认为数学是枯燥和乏味的,只是表述自然定律的一种工具。 牛顿的真正的成就在于证明了开普勒经过多年观测和研究得出的开普勒三定律可以由万有引力定律和运动三定律用数学方法推导出来。拉普拉斯曾说过,牛顿是最幸运的人,因为只有一个宇宙,而他成功地发现了它的定律。 6.

数学函数的发展史

总课题:数学的发展史 子课题:函数的发展史 一、组长:李 组员:刘田仁姬孙二、指导老师:张

三、班级:高一12班 四、成员简介: 李:性格开朗、刻苦认真担任组长 刘:喜欢英语、大方担任搜集 仁:喜欢信息、刻苦认真担任写作 姬:开朗大方、热情担任搜集 孙:爱好动漫、画画性格外向担任整理 田:开朗大方刻苦认真担任整理 五、选题的原因: 开阔视野,增长见识。提高我们的数学修养‘可以使我们更好的融合在一起,加强团结,了解数学。 六:研究计划: 共六人:姬刘担任搜集 李仁担任写作 孙田整理资料 七:研究成果: 历史表明,重要数学概念对数学发展的作用是不可估量的,函数概念对数学发展的影响,可以说是贯穿古今、旷日持久、作用非凡,回顾函数概念的历史发展,看一看函数概念不断被精炼、深化、丰富的历史过程,是一件十分 有益的事情,它不仅有助于我们提高对函数概念来龙去脉认识的清晰度,而且更能帮助我们领悟数学概念对数学发展,数学学习的巨大作用. (一)1.早期函数概念——几何观念下的函数 十七世纪伽俐略(G.Galileo,意,1564-1642)在《两门新科学》一书中,几乎全部包含函数或称为变量关系的这一概念,用文字和比例的语言表达函数的关系。1673年前后笛卡尔(Descartes,法,1596-1650)在他的解析几何中,已注意到一个变量对另一个变量的依赖关系,但因当时尚未意识到要提炼函数概念,因此直到17世纪后期牛顿、莱布尼兹建立微积分时还没有人明确函数的一般意义,大部分函数是被当作曲线来研究的。 马克思曾经认为,函数概念来源于代数学中不定方程的研究.由于罗马时代的丢番图对不定方程已有相当研究,所以函数概念至少在那时已经萌芽.自哥白尼的天文学革命以后,运动就成了文艺复兴时期科学家共同感兴趣的问题,人们在思索:既然地球不是宇宙中心,它本身又有自转和公转,那么下降的物体为什么不发生偏斜而还要垂直下落到地球上?行星运行的轨道是椭圆,原理是什么?还有,研究在地球表面上抛射物体的路线、射程和所能达到的高度,以及炮弹速度对于高度和射程的影响等问题,既是科学家的力图解决的问题,也是军事家要求解决的问题,函数概念就是从运动的研究中引申出的一个数学概念,这是函数概念的力学来源.

数学发展简史

数学发展简史 数学发展史大致可以分为四个阶段。 一、数学形成时期(——公元前5 世纪) 建立自然数的概念,创造简单的计算法,认识简单的几何图形;算术与几何尚未分开。 二、常量数学时期(前5 世纪——公元17 世纪) 也称初等数学时期,形成了初等数学的主要分支:算术、几 何、代数、三角。该时期的基本成果,构成中学数学的主要内容。 1.古希腊(前5 世纪——公元17 世纪) 毕达哥拉斯——“万物皆数” 欧几里得——《几何原本》 阿基米德——面积、体积 阿波罗尼奥斯——《圆锥曲线论》 托勒密——三角学

丢番图——不定方程 2.东方(公元2 世纪——15 世纪) 1)中国 西汉(前2 世纪)——《周髀算经》、《九章算术》 魏晋南北朝(公元3 世纪——5 世纪)——刘徽、祖冲之出入相补原理,割圆术,算π 宋元时期(公元10 世纪——14 世纪)——宋元四大家杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰 天元术、正负开方术——高次方程数值求解; 大衍总数术——一次同余式组求解 2)印度 现代记数法(公元8 世纪)——印度数码、有0;十进制(后经阿拉伯传入欧洲,也称阿拉伯记数法)

数学与天文学交织在一起 阿耶波多——《阿耶波多历数书》(公元499 年) 开创弧度制度量 婆罗摩笈多——《婆罗摩修正体系》、《肯特卡迪亚格》代数成就可贵 婆什迦罗——《莉拉沃蒂》、《算法本源》(12 世纪)算术、代数、组合学 3)阿拉伯国家(公元8 世纪——15 世纪) 花粒子米——《代数学》曾长期作为欧洲的数学课本 “代数”一词,即起源于此;阿拉伯语原意是“还原”,即“移项”;此后,代数学的内容,主要是解方程。 阿布尔.维法 奥马尔.海亚姆

最新国家开放大学电大《数学发展史》教学考一体化网考形考作业试题及答案

最新国家开放大学电大《数学发展史》教学考一体化网考形考作业试题及答案 100%通过 2014秋期河南电大把《数学发展史》纳入“教学考一体化”平台进行网考,针对这个平台,本人汇总了该科所有的题,形成一个完整的题库,内容包含了单选题、判断题,并且以后会不断更新,对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用,会给您节省大量的时间。做考题时,利用本文档中的查找工具,把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内,就可迅速查找到该题答案。本文库还有其他教学考一体化答案,请查看。 一单选题 1.获得第一位数学家和论证几何学鼻祖美名的是(泰勒 斯) 2.我们通过莱茵德纸草书和莫斯科纸草书来研究古(埃 及)人数学的知识 3.亚历山大后期几何学最富创造性的成就是(三角学) 的建立 4.“给我一个支点,我可以移动地球”是(阿基米德) 的名言 5.古希腊“穷竭法”的始祖是(安提丰) 6.毕达哥拉斯学派对正十二面体的作图最为诱人,因为 它是由(正五边形)围成 7.在金字塔的建造中,保持斜面坡度的均匀性十分重 要,从而促使埃及人引进相当于角的(正切)的概念8.根据诺依格包尔等人的研究,普林顿322数表与所谓 (整勾股数)有关 9.美索不达米亚人创造了以(60)进制为主的楔形文记 数系统 10.《圆锥曲线论》是希腊演绎几何的最高成就,阿波罗 尼奥斯用(纯几何)的方法得到了今天解析几何的一些主要结论 11.单位分数的广泛使用成为埃及数学重要而有趣的特 色,埃及人将所有的真分数都表示为一些单位分数的(和) 12.下列地域中的古代文明不属于“河谷文明”的是(希 腊) 13.《四元玉鉴》是(朱世杰)的代表著作 14.《九章算术》的“商功”章主要讨论(体积的计算) 15.下列不属于《算经十书》的是(《墨经》) 16.秦九韶是“宋元四大家”之一,其代表作是(数书九 章) 17.婆罗摩笈多在他的著作《婆罗摩修正体系》中比较完 整地叙述了(零)的运算法则 18.用圆圈符号“0”表示零的发明是对世界文明的杰出 贡献,它是(印度)数学的一大发明 19.(刘徽)是中算史上第一位建立可靠的理论来推算圆 周率的数学家 20.婆什迦罗有两本代表印度古代数学最高水平的著作 《莉拉沃蒂》和( 《算法本源》) 21.9世纪天文学家(阿尔·巴塔尼)对希腊三角学进 行了系统化研究,创立了系统的三角术语,如正弦、 余弦、正切、余切 22.“一尺之棰,日取其半,万世不竭”出自我国古代名 著( 《庄子》) 23.奥马.海亚姆在代数学方面的成就集中反映于他的 《还原与对消问题的论证》一书中,该书最杰出的贡献是用圆锥曲线解(三次方程) 24.中国数学史上最先完成勾股定理证明的数学家是公 元3世纪三国时期的( 赵爽) 25.《缉古算经》是世界上最早讨论(三次方程组)代数 解法的著作 26.解析几何的真正发明归功于法国的两位数学家笛卡 儿与( 费马) ,尽管他们的工作出发点不同,但却 殊途同归 27.数学符号的系统化首先应归于法国数学家(韦达) 28.苏格兰数学家纳皮尔在球面天文学的三角学研究中 首先发明了( 对数方法) 29.欧洲人在数学上的推进是从(代数学)开始的,它是文 艺复兴时期成果最突出,影响最深远的领域,拉开了 近代数学的序幕 30.解一阶常微分方程Mdx+Ndy=0的(积分因子法)是由 欧拉和克莱洛分别独立地提出的 31.专门的偏导数记号是由(雅可比)在行列式理论中正 式创用并逐渐普及的 32.18世纪微积分最重大的进步是由(欧拉)作出的 33.首首先引进如下一批符号:f(x)-函数符号;∑-求 和号;e-自然对数底;i-虚数单位的数学家是( 欧 拉) 34.历史上第一篇系统的微积分文献是牛顿的( 《流数 简论》 ) 35.我们今天所说的因式分解定理,最早是由(笛卡尔) 提出的 36.“行列式”这个名称是由(柯西)首先提出的 37.沃利斯是在牛顿和莱布尼茨以前将分析方法引入微 积分贡献最突出的数学家,他的最重要的著作是( 《无穷算术》) 38.(莱布尼茨)引进的符号“d”和“ò”体现了微积分 的实质,并沿用至今 39.(欧拉)在1937年证明了e是无理数 40.(黎曼)开创了解析数论的新时期,并使复分析成为 这一领域的重要工具 41.五次和高于五次的一般方程的求解问题是由(阿贝 尔)解决的

世界数学发展史

第一节数学发展的主要阶段 2009-10-12 10:05:28 来源:中外数学网浏览:7次 乔治·萨顿曾说过:“科学史是人类认识自然的经验的历史回顾。”数学史是数学发展历史的回顾,它研究数学产生发展的历史过程,探求其发展的规律。研究数学史,可以通过历史留下的丰富材料,了解数学何时兴旺发达,何时停滞衰退,从中总结经验教训,以利于数学更进一步的发展。关于数学发展史的分期,一般来说,可以按照数学本身由低级到高级分阶段进行,也就是分成四个本质不同的发展时期,每一新时期的开始都以卓越的科学成就作标志,这些成就确定了数学向本质上崭新的状态过渡.这里我们主要介绍世界数学史的发展。 一、数学的萌芽时期 这一时期大体上从远古到公元前六世纪.根据目前考古学的成果,可以追溯到几十万年以前.这一时期可以分为两段,一是史前时期,从几十万年前到公元前大约五千年;二是从公元前五千年到公元前六世纪. 数学萌芽时期的特点,是人类在长期的生产实践中,逐步形成了数的概念,并初步掌握了数的运算方法,积累了一些数学知识.由于土地丈量和天文观测的需要,几何知识初步兴起,但是这些知识是片断和零碎的,缺乏逻辑因素,基本上看不到命题的证明.这个时期的数学还未形成演绎的科学. 这一时期对数学的发展作出贡献的主要是中国、埃及、巴比伦和印度.从很久以前的年代起,我们中华民族勤劳的祖先就已经懂得数和形的概念了. 在漫长的萌芽时期中,数学迈出了十分重要的一步,形成了最初的数学概念,如自然数、分数;最简单的几何图形,如正方形、矩形、三角形、圆形等.一些简单的数学计算知识也开始产生了,如数的符号、记数方法、计算方法等等.中小学数学中关于算术和几何的最简单的概念,就是在这个时期的日常生活实践基础上形成的. 总之,这一时期是最初的数学知识积累时期,是数学发展过程中的渐变阶段. 二、初等数学时期 从公元前六世纪到公元十七世纪初,是数学发展的第二个时期,通常称为常量数学或初等数学时期.这一时期也可以分成两段,一是初等数学的开创时代,二是初等数学的交流和发展时代. 1.初等数学的开创时代. 这一时代主要是希腊数学.从泰勒斯(Thales,公元前636—前546)到公元641年亚历山大图书馆被焚,前后延续千余年之久,一般把它划分为以下几个阶段: (1)爱奥尼亚阶段(公元前600—前480年); (2)雅典阶段(公元前480—前330年); (3)希腊化阶段(公元前330—前200年); (4)罗马阶段(公元前200—公元600年). 爱奥尼亚阶段的主要代表有米利都学派、毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前572—前497)学派和巧辩学派.在这个阶段上数学取得了极为重要的成就,其中有:开始了命题的逻辑证明,发现了不可通约量,提出了几何作图的三大难题——三等分任意角、倍立方和化圆为方,并且试图用“穷竭法”去解决化圆为方的问题.所有这些成就,对数学后来的发展产生了深远的影响. 雅典阶段的主要代表有柏拉图(Plato,公元前427—前347)学派、亚里斯多德(Aristotle,公元前384—前322)的吕园学派、埃利亚学派和原子学派.他们在数学上取得的成果,十分令人赞叹,如柏拉图强调几何对培养逻辑思维能力的重要作用;亚里斯多德建立了形式逻辑,并且把它作为证明的工具.所有这些成就把数学向前推进了一大步. 上述两个阶段称为古典时期.这一时期的数学发展,在希腊化阶段上开花结果,取得了

数学发展简史

数学发展简史 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

数学发展简史数学发展史大致可以分为四个阶段。 一、数学形成时期(——公元前 5 世纪) 建立自然数的概念,创造简单的计算法,认识简单的几何图形;算术与几何尚未分开。 二、常量数学时期(前 5 世纪——公元 17 世纪) 也称初等数学时期,形成了初等数学的主要分支:算术、几 何、代数、三角。该时期的基本成果,构成中学数学的主要内容。 1.古希腊(前 5 世纪——公元 17 世纪) 毕达哥拉斯——“万物皆数” 欧几里得——《几何原本》 阿基米德——面积、体积 阿波罗尼奥斯——《圆锥曲线论》

托勒密——三角学 丢番图——不定方程 2.东方(公元 2 世纪——15 世纪) 1)中国 西汉(前 2 世纪)——《周髀算经》、《九章算术》 魏晋南北朝(公元 3 世纪——5 世纪)——刘徽、祖冲之出入相补原理,割圆术,算π 宋元时期(公元 10 世纪——14 世纪)——宋元四大家杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰 天元术、正负开方术——高次方程数值求解; 大衍总数术——一次同余式组求解 2)印度 现代记数法(公元 8 世纪)——印度数码、有 0;十进制

(后经阿拉伯传入欧洲,也称阿拉伯记数法) 数学与天文学交织在一起 阿耶波多——《阿耶波多历数书》(公元 499 年) 开创弧度制度量 婆罗摩笈多——《婆罗摩修正体系》、《肯特卡迪亚格》代数成就可贵 婆什迦罗——《莉拉沃蒂》、《算法本源》(12 世纪)算术、代数、组合学 3)阿拉伯国家(公元 8 世纪——15 世纪) 花粒子米——《代数学》曾长期作为欧洲的数学课本 “代数”一词,即起源于此;阿拉伯语原意是“还原”,即“移项”;此后,代数学的内容,主要是解方程。 阿布尔.维法

数学发展简史

数学发展简史 (摘自张顺燕《数学的源与流》,高等教育出版设2001) 大数学家庞加莱说:“若想预见数学的未来,正确的方法是研究它的历史和现状”。法国人类学家斯特劳斯说:“如果他不知道他来自何处,那就没有人知道他去向何方”。我们需要知道,我们现在出在何处,我们是如何到达这里的,我们将去何方。数学史将公司我们来自何处。 数学的发展史大致可以分为四个基本上本质不同的阶段。 第一个时期——数学形成时期。这是人类建立最基本的数学概念的时期。人类从数数开始逐渐建立了自然数的概念。简单的计算法,并认识了最简单的几何形式,逐步的形成了理论与证明之间的逻辑关系的“纯粹”数学。算术与几何还没有分开,彼此紧密地交错着。 第二个时期称为初等数学,即常数数学时期。这个时期的基本的、最简单的成果构成现在中学数学的主要内容。这个时期从公元前5世纪开始,也许更早一些,知道17世纪,大约持续了两千年。在这个时期,逐渐形成了初等数学的主要分支:算术、几何、代数、三角。 按照历史条件不同,可以把初等数学史分为三个不同的时期:希腊的、东方的和欧洲文艺复兴时代的。 希腊时期正好与希腊文化普遍繁荣的时代一致。到公元前3世纪,在最伟大的古代几何学家欧几里德、阿基米德、阿波罗尼奥斯的时代达到了顶峰,而终止于公元6世纪。当时最光辉的著作是欧几里德的《几何原本》。尽管这部书是两千多年钱写成的,但是它的一般内容和叙述的特征,却与我们现在通用的几何教科书非常接近。

希腊人不仅发展了初等几何,并把它导向完整的体系,还得到许多非常重要的结果。例如,他们研究了圆锥曲线:椭圆、双曲线、抛物线;证明了某些属于射影几何的定理,一天问学的需要为指南,建立了球面几何,以及三家学的原理,并计算出最初的正弦表,确定了许多复杂图形的面积和体积。 在算术与代数方面,希腊人也做了比绍工作。他们奠定了数论的基础,并研究了丢番图方程,吗发现了无理数,找到了求平方根、立方根的方法,知道了算术级数与几何级数的性质。 在几何方面希腊人已接近“高等数学”。阿基米德在计算面积与体积时已接近积分运算,阿波罗尼奥斯关于圆锥曲线的研究接近于解析几何。 应该指出,当时我国的算术与代数已达到很高的水平。在公元前2世纪到1世纪已有了三元一次方程组的解法。同时在历史上第一次利用负数,并且叙述了对负数进行运算的规则,也找到了求平方根与立方根的方法。 随着希腊科学的终结,在欧洲出现了科学萧条,数学发展的中心移到了印度、中亚细亚和阿拉伯国家。在这些地方从5世纪到15世纪的一千年中间,数学主要由于计算的需要,特别是由于天问学的需要而得到发展。印度人发明了现代记数法,引进了负数,并把正数与负数的对立和财产的对立联系了起来,他们开始像运用有理数一样运用无理数,他们给出了表示各种代数运算包括求更运算的符号。由于他们没有对无理数与有理数的区别困惑,从而为代数打开了真正的发展道路。 “代数”这个词起源于9世纪的数学家和天问学家穆罕穆德花拉子花。花拉子花的著 作基本上建立了解方程的方法。从这时起,求方程的解作为代数的基本特征被长期保持了下来。他的代数著作在数学史上起了重大作用,因为这部作品被翻译成拉丁语,曾长期作为欧洲主要的教科书。

数学的发展历史

数学的发展历史 数学是一门伟大的科学,数学作为一门科学具有悠久的历史,与自然科学相比,数学更是积累性科学,它是经过上千年的演化发展才逐渐兴盛起来。同时数学也反映着每个时代的特征,美国数学史家克莱因曾经说过:"一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显"。"数学不仅是一种方法、一门艺术或一种语言,数学更主要是一门有着丰富内容的知识体系,其内容对自然科学家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和艺术家十分有用,同时影响着政治家和神学家的学说"。数学已经广泛地影响着人类的生活和思想,是形成现代文化的主要力量。而数学的历史更从另一个侧面反映了数学的发展。但有一点值得注意的是,人是这一方面的创造者,因此人本身的作用起着举足轻重的作用,首先表现为是否爱数学,是否愿为数学贡献毕生的精力。正是这主导着数学。 数学史是研究数学发展历史的学科,是数学的一个分支,和所有的自然科学史一样,数学史也是自然科学和历史科学之间的交叉学科。数学史和数学研究的各个分支,和社会史与文化史的各个方面都有着密切的联系,这表明数学史具有多学科交叉与综合性强的性质。 数学出现于包含著数量、结构、空间及变化等困难问题内。一开始,出现于贸易、土地测量及之后的天文学;今日,所有的科学都存在着值得数学家研究的问题,且数学本身亦存在了许多的问题。而这一切都源于数学的历史。 数学的演进大约可以看成是抽象化的持续发展,或是题材的延展。从历史时代的一开始,数学内的主要原理是为了做测量等相关计算,为了了解数字间的关系,为了测量土地,以及为了预测天文事件而形成的。这些需要可以简单地被概括为数学对数量、结构方面的研究。数学从古至今便一直不断地延展,且与科学有丰富的相互作用,并使两者都得到好处。数学在历史上有着许多的发现,并且直至今日都还不断地发现中。 数学发展具有阶段性,因此根据一定的原则把数学史分成若干时期。目前通常将数学发展划分为以下五个时期: 1.数学萌芽期(公元前600年以前); 2.初等数学时期(公元前600年至17世纪中叶); 3.变量数学时期(17世纪中叶至19世纪20年代); 4.近代数学时期(19世纪20年代至第二次世界大战); 5.现代数学时期(20世纪40年代以来)

中国数学发展史

中国数学发展史——宋元数学 中国数学发展史概述 中国是世界文明古国之一,地处亚洲东部,濒太平洋西岸。黄河流域和长江流域是中华民族文化的摇篮,大约在公元前2000年,在黄河中下游产生了第一个奴隶制国家——夏朝(前2033-前1562),共经历十三世、十六王。其后又有奴隶制国家商(前562年—1066年,共历十七世三十一王)和西周[前1027年—前771年,共历约二百五十七年,传十一世、十二王]。随后出现了中国历史上的第一次全国性大分裂形成的时期——春秋(前770年-前476年)战国(前403年-前221年),春秋后期,中国文明进入封建时代,到公元前221年秦王赢政统一全国,出现了中国历史上第一个封建帝制国家——秦朝(前221年—前206年),在以后的时间里,中国封建文明在秦帝国的封建体制的基础不断完善地持续发展,经历了统一强盛的西汉(公元前206年—公元8年)帝国、东汉王朝(公元25年—公元220年)、战乱频仍与分裂的三国时期(公元208年-公元280年)、西晋(公元265年—公元316年)与东晋王朝(公元317年—公元420年)、汉民族以外的少数民族统治的南朝(公元420年—公元589年)与北朝(公元386年—公元518年)。到了公元581年,由隋再次统一了全国,建立了大一统的隋朝(公元581—618年),接着经历了强大富庶文化繁荣的大唐王朝(公元618年—907年)、北方少数民族政权辽(公元916年-公元1125年)、经济和文化发达的北宋(公元960年~公元1127年)与南宋(公元1127年-公元1279年)、蒙古族建立的控制范围扩张至整个西亚地区的疆域最大的元朝(公元1271年-1368年)、元朝灭亡后,汉族人在华夏大地上重新建立起来的封建王朝——明朝(公元1368年-公元1644年),明王朝于17世纪中为少数民族女真族(满族)建立的清朝(公元1616年-公元1911年)所代替。清朝是中国最后一个封建帝制国家。自此之后,中国脱离了帝制而转入了现代民主国家。 中国文明与古代埃及、美索不达米亚、印度文明一样,都是古老的农耕文明,但与其他文明截然不同,它其持续发展两千余年之久,在世界文明史上是绝无仅有的。这种文明十分注重社会事务的管理,强调实际与经验,关心人和自然的和谐与人伦社会的秩序,儒家思想作为调解社会矛盾、维系这一文明持续发展的重要思想基础。 一、中国数学的起源与早期发展 据《易?系辞》记载:「上古结绳而治,后世圣人易之以书契」。在殷墟出土的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。 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。

数学发展史

数学发展简史 数学是人类最古老的科学知识之一。就人类对数的认识和运用来看,一般讲从公元前3000年左右的埃及象形文字就已开始,迄今已有5000年的历史。 那么到底什么是数学呢?实际上数学是一门历史性很强的科学或者说累积性很强,它的内涵随着时代的变化而变化,给数学下一个一劳永逸的定义是不可能的。从公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德到17世纪的笛卡儿、19世纪的恩格斯、20世纪的罗素等很多数学家都曾给数学下过定义。用的较多也较容易理解的是恩格斯的定义。他说, 数学,是研究数量关系与空间形式的一门科学。 20世纪80年代的一批美国学者将数学定义为:数学这个领域已被称作模式的科学,其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。这一定义以其高度的概括性,已日益引起关注并获得大多数数学家的认同与接受。 第一阶段:数学的萌芽阶段(公元前3000年—公元前600年) 这一阶段,我们称之为数学的萌芽阶段,或者说准学科阶段。在这一阶段里,数学还没有发展成为一门有明确结构的独立的理性的学科,还不具备抽象,还没有方法论,还没有论证和推理。数学文化在这一阶段的杰出代表是古巴比伦数学、中国数学、埃及数学、印度数学等。这一阶段的世界数学文化呈一种多元发展态势。 第二阶段:数学的形成阶段(公元前5世纪—公元16世纪) 这一阶段,通常称之为数学科学的形成时期,它的开始是以希腊人的出场为典型标志,结束于公元16世纪,也就是在变量数学产生之前,人们常称此阶段为常量数学阶段,也就是数学学科完成了以常量为主要内容的框架体系。 这一时期,希腊数学家取得辉煌成绩,他们引入了证明,提出了抽象,发现了自然数,发现了无理数(注:这是数学史上第一次危机。《原本》第五卷中将

简述中国数学发展史

中国数学发展史 【摘要】数学发展史就是数学这门学科的发展历程。人们的思想在不断的发生变化,数学中的很多思想也是人类不断发展的体现。该论文就围绕中国数学的发展历程和思想进行了简单的概括和论述。介绍了从古至今中国数学的发展历程,讲述了中国数学思想的特点及中国数学对世界的影响以及中外数学文化的交流影响,总结了从数学发展史中得到的启示。 【关键词】中国数学;数学发展史;数学思想 一、中国数学的发展历程 1.1中国数学的起源与早期发展 据《易·系辞》记载:“伏羲作结绳”,“上古结绳而治”,后世圣人易之以书契。其中有十进制制的记数法,出现最大的数字为三万。这是位值制的最早使用。算筹是中国古代的计算工具,这种方法称为筹算。筹算在春秋时代已很普遍。 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。在公元前2500年,我国已有圆、方、平、直的概念。对几何工具也有深刻认识。 算术四则运算在春秋时期已经确立,乘法运算已广为流行。“九九表”一直流行了约1600年。

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。《庄子》中则强调抽象的数学思想。其中几何概念的定义、极限思想和其它数学命题是相当可贵的数学思想。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。 1.2 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。在这一时期,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》。 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)分数、等差数列、勾股定理于测量术;(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,还有比例知识。 《九章算术》是一部经几代人整理、删减补充和修订而成的古代数学经典著作,约成书于东汉初年。全书编排方法是:先举出例子,然后给出答案,通过对一类问题解法的考察和研究,最后给出“术”。它的成书标志着我国传统数学理论体系——初等数学理论体系的形成。比欧洲早了1400多年。

数学发展历史

数学在提出问题和解答问题方面,已经形成了一门特殊的科学。在数学的发展史上,有很多的例子可以说明,数学问题是数学发展的主要源泉。数学家门为了解答这些问题,要花费较大力量和时间。尽管还有一些问题仍然没有得到解答,然而在这个过程中,他们创立了不少的新概念、新理论、新方法,这些才是数学中最有价值的东西。◇公元前600年以前◇据中国战国时尸佼著《尸子》记载:"古者,倕(注:传说为黄帝或尧时人)为规、矩、准、绳,使天下仿焉",这相当于在公元前2500年前,已有"圆、方、平、直"等形的概念。公元前2100年左右,美索不达米亚人已有了乘法表,其中使用着六十进位制的算法。公元前2000年左右,古埃及已有基于十进制的记数法、将乘法简化为加法的算术、分数计算法。并已有三角形及圆的面积、正方角锥体、锥台体积的度量法等。中国殷代甲骨文卜辞记录已有十进制记数,最大数字是三万。公元前约1950年,巴比伦人能解二个变数的一次和二次方程,已经知道"勾股定理"。◇公元前600--1年◇公元前六世纪,发展了初等几何学(古希腊泰勒斯)。约公元前六世纪,古希腊毕达哥拉斯学派认为数是万物的本原,宇宙的组织是数及其关系的和谐体系。证明了勾股定理,发现了无理数,引起了所谓第一次数学危机。公元前六世纪,印度人求出√2=1.4142156。公元前462年左右,意大利的埃利亚学派指出了在运动和变化中的各种矛盾,提出了飞矢不动等有关时间、空间和数的芝诺悖理(古希腊巴门尼德、芝诺等).。公元前五世纪,研究了以直线及圆弧形所围成的平面图形的面积,指出相似弓形的面积与其弦的平方成正比(古希腊丘斯的希波克拉底)。公元前四世纪,把比例论推广到不可通约量上,发现了"穷竭法"(古希腊,欧多克斯)。公元前四世纪,古希腊德谟克利特学派用"原子法"计算面积和体积,一个线段、一个面积或一个体积被设想为由很多不可分的"原子"所组成。公元前四世纪,建立了亚里士多德学派,对数学、动物学等进行了综合的研究(古希腊,亚里士多德等)。公元前四世纪末,提出圆锥曲线,得到了三次方程式的最古老的解法(古希腊,密内凯莫)。公元前三世纪,《几何学原本》十三卷发表,把以前有的和他本人的发现系统化了,成为古希腊数学的代表作(古希腊,欧几里得)。公元前三世纪,研究了曲线图和曲面体所围成的面积、体积;研究了抛物面、双曲面、椭圆面;讨论了圆柱、圆锥半球之关系;还研究了螺线(古希腊,阿基米德)。公元前三世纪,筹算是当时中国的主要计算方法。公元前三至前二世纪,发表了八本《圆锥曲线学》,是一部最早的关于椭圆、抛物线和双曲线的论著(古希腊阿波罗尼)。约公元前一世纪,中国的《周髀算经》发表。其中阐述了"盖天说"和四分历法,使用分数算法和开方法等。公元前一世纪,《大戴礼》记载,中国古代有象征吉祥的河图洛书纵横图,即为"九宫算"这被认为是现代"组合数学"最古老的发现。◇1-400年◇继西汉张苍、耿寿昌删补校订之后,50-100年,东汉时纂编成的《九章算术》,是中国古老的数学专著,收集了246个问题的解法。一世纪左右,发表《球学》,其中包括球的几何学,并附有球面三角形的讨论(古希腊,梅内劳)。一世纪左右,写了关于几何学、计算的和力学科目的百科全书。在其中的《度量论》中,以几何形式推算出三角形面积的"希隆公式"(古希腊,希隆)。100年左右,古希腊的尼寇马克写了《算术引论》一书,此后算术开始成为独立学科。 150年左右,求出π=3.14166,提出透视投影法与球面上经纬度的讨论,这是古代坐标的示例(古希腊,托勒密)。三世纪时,写成代数著作《算术》共十三卷,其中六卷保留至今,解出了许多定和不定方程式(古希腊,丢番都)。三世纪至四世纪魏晋时期,《勾股圆方图注》中列出关于直角三角形三边之间关系的命题

“数学”简介、含义、起源、历史与发展

数学 数学是研究现实世界中数量关系和空间形式的,简单地说,是研究数和形的科学。 由于生活和劳动上的需求,即使是最原始的民族,也知道简单的计数,并由用手指或实物计数发展到用数字计数。在中国,至迟在商代,即已出现用十进制数字表示大数的方法;又至迟至秦汉之际,即已出现完满的十进位值制。在成书不迟于1世纪的《九章算术》中,已载有只有位值制才有可能的开平、立方的计算法则,并载有分数的各种运算以及解线性联立方程组的方法,还引入了负数概念。刘徽在他注解的《九章算术》(3世纪)中,还提出过用十进小数表示无理数平方根的奇零部分,但直至唐宋时期(欧洲则在16世纪S.斯蒂文以后)十进小数才获通用。在这本著作中,刘徽又用圆内接正多边形的周长逼近圆周长,成为后世求圆周率更精确值的一般方法。虽然中国从来没有过无理数或实数的一般概念,但在实质上,那时中国已完成了实数系统的一切运算法则与方法,这不仅在应用上不可缺,也为数学初期教育所不可少。至于继承了巴比伦、埃及、希腊文化的欧洲地区,则偏重于数的性质及这些性质间的逻辑关系的研究。早在欧几里得的《几何原本》中,即有素数的概念和素数个数无穷及整数惟一分解等论断。古希腊发现了有非分数的数,即现称的无理数。16世纪以来,由于解高次方程又出现了复数。在近代,数的概念更进一步抽象化并依据数的不同运算规律而对一般的数系统进行独立的理论探讨,形成数学中的若干不同分支。 开平方和开立方是解最简单的高次方程。在《九章算术》中,已出现解某种特殊形式的二次方程。发展至宋元时代,引进了“天元”(即未知数)的明确观念,出现了求高次方程数值解与求多至四个未知数的高次代数联立方程组的解的方法,通称为天元术与四元术。与之相伴出现的多项式的表达、运算法则以及消去方法,已接近于近世的代数学。在中国以外,9世纪阿拉伯的花拉子米的著作阐述了二次方程的解法,通常被视为代数学的鼻祖,其解法实质上与中国古代依赖于切割术的几何方法具有同一风格。中国古代数学致力于方程的具体求解,而导源于古希腊、埃及传统的欧洲数学则不同,一般致力于探究方程解的性质。16世纪时,F.韦达以文字代替方程系数,引入了代数的符号演算。对代数方程解的性质的探讨,则从线性方程组导致行列式、矩阵、线性空间、线性变换等概念与理论的出现;从代数方程导致复数、对称函数等概念的引入以至伽罗瓦理论与群论的创立。而近代极为活跃的代数几何,则无非是高次联立代数方程组解所构成的集体的理论研究。 形的研究属于几何学的范畴。古代民族都具有形的简单概念而往往以图画来表示,形之成为数学对象是由工具的制作与测量的要求所促成。规矩以作圆方,中国古代夏禹治水时即已有规、矩、准、绳等测量工具。《墨经》中对一系列的几何概念,有抽象概括,作出了科学的定义。《周髀算经》与刘徽《海岛算经》给出了用矩观天测地的一般方法与具体公式。在《九章算术》及刘徽注解的《九章算术》中,除勾股理论外,还提出了若干一般原理以解多种问题。例如出入相补原理以求任意多边形面积;阳马鳖臑的二比一原理(刘徽原理)以求多面体的体积;5世纪祖暅提出“幂势既同则积不容异”的原理以求曲形体积特别是球的体积;还有以内接正多边形逼近圆周长的极限方法(割圆术)。但自五代(约10世纪)以后,中国在几何学方面的建树不多。中国几何学以测量与面积体积的量度为中心,古希腊的传统则重视形的性质与各种性质间的相互关系。欧几里得的《几何原本》,建立了用定义、公理、定理、证明构成的演绎体系,成为近代数学公理化的楷模,影响及于整个数学的发展。特别是平行公理的研究,导致了19世纪非欧几里得几何学的产生。欧洲自文艺复兴时期起出现了射影几何学。18世纪,G.蒙日应用分析方法于形的研究,开微分几何学的先河。C.F.高斯的曲面论与(G.F.)B.黎曼的流形理论开创了脱离周围空间以形作为独立对象的研究方法;

一、计算机发展史简介

完成以下操作: 1.标题设置为黑体三号居中,其它各段首行缩进2个字符。 2.设置纸张大小为A4纸,方向为横向。 3.设置上下左右边距为1.5厘米。 4.设置为2栏。 ※※※※※※※※※※※※※※※※以下为答题区※※※※※※※※※※※※※※※ 一、计算机发展史简介 人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步,从简单到复杂、 从低级到高级的发展过程,计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械 计算机、电动机械计算机等。1946年,世界上第一台电子数字计算机(ENIAC)在美国诞生。这台计算机共用了18000多个电于管组成,占地170m2,总重量为30t,耗电140kw,运算速度达到每秒能进行5000次加法、300次乘法。从计算机的发展趁势看,大约2010年前美国就可以研制出千万 亿次计算机。 电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路(IC) 和超大规模集成电路(VLSI)四个阶段的发展,使计算机的体积越来越小, 功能越来越强,价格越来越低,应用越来越广泛,目前正朝智能化(第五代) 计算机方向发展。 1.第一代电子计算机 第一代电于计算机是从1946年至1958年。它们体积较大,运算速度较低,存储容量不大,而且价格昂贵。使用也不方便,为了解决一个问题,所 编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算,只在重 要部门或科学研究部门使用。 2.第二代电子计算机 第二代计算机是从1958年到1965年,它们全部采用晶体管作为电子器件,其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分 之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务处理及工业控制。 3.第三代电子计算机 第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件,并且出现操作系统,使计算机的功能越来越强,应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算,还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。 4.第四代电子计算机 第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器,在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管。 第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。 5.第五代计算机 第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起具有形式推理、联想、学习和解释能力。它的系统结构将突破传统的冯?诺依曼机器的概念,实现高度的并行处理。 二、微型计算机大致经历了四个阶段: 第一阶段是1971~1973年,微处理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机(CPU为4040,四位机)。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。 第二阶段是1973~1977年,微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型(CPU为8080,八位机)。后期有TRS-80型(CPU为Z80)和APPLE-II型(CPU为6502),在八十年代初期曾一度风靡世界。 第三阶段是1978~1983年,十六位微型计算机的发展阶段,微处理器有8086、808880186、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC (CPU为8086)。本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型计算机。 第四阶段便是从1983年开始为32位微型计算机的发展阶段。微处理器相继推出80386、80486。386、486微型计算机是初期产品。1993年,Intel 公司推出了Pentium或称P5(中文译名为"奔腾")的微处理器,它具有64位的内部数据通道。现在Pentium III(也有人称P7)微处理器己成为了主流产品,预计Pentium IV 将在2000年10月推出。

相关文档
最新文档