世界数学发展史?

如题所述

我们伟大的祖国,作为世界四大文明古国之一,在数学发展的历史长河中,曾经作出许多杰出的贡献。这些光辉的成就,远远走在世界的前列,在世界数学史上享有崇高的荣誉。 一、位置值制的最早使用 所谓位置值制,是指同一个数字由于它所在位置的不同而有不同的值。例如,365中,数字3表示三百,6表示六十。

用这种方法表示数,不但简明,而且便于计算。采用十进位置值制记数法,以我国为最早。在考古发掘的殷墟甲骨文中,就曾发现13个记数单字,它们是:

用9个数字与4个位置值的符号,可以表示出大到上万的自然数,已经有了位置值制的萌芽。到了春秋战国时期,我们的祖先已普遍使用算筹来进行计算。在筹算中,完全是采用十进位置值制来记数的,既比古巴比伦的六十进位置值制方便,也比古希腊、罗马的十进非位置值先进。这种先进的记数制度,是人类文明的重要里程碑之一,是世界数学史上无与伦比的光辉成就。

二、分数的最早使用 西汉时期,张苍、耿寿昌等学者整理、删补自秦代以来的数学知识,编成了《九章算术》。在这本数学经典的《方田》章中,提出了完整的分数运算法则。 从后来刘徽所作的《九章算术注》可以知道,在《九章算术》中,讲到约分、合分(分数加法)、减分(分数减法)、乘分(分数乘法)、约分(分数除法)的法则,与我们现在的分数运算法则完全相同。另外,还记载了课分(比较分数大小)、平分(求分数的平均值)等关于分数的知识,是世界上最早的系统叙述分数的著作。 分数运算,大约在15世纪才在欧洲流行。欧洲人普遍认为,这种算法起源于印度。实际上,印度在七世纪婆罗门笈多的著作中才开始有分数运算法则,这些法则都与《九章算术》中介绍的法则相同。而刘徽的《九章算术注》成书于魏景元四年(263年),所以,即使与刘徽的时代相比,我们也要比印度早400年左右。 三、小数的最早使用 刘徽在《九章算术注》中介绍,开方不尽时用十进分数(徽数,即小数)去逼近,首先提出了关于十进小数的概念。宋元时期,秦九韶、李冶都将1863.2寸表示为,与现在的记法基本相同。到公元 1300年前后,元代刘瑾所著《律吕成书》中,已将106368.6312写成

把小数部分降低一行写在整数部分的后边。而西方的斯台汶直到1585年才有十进小数的概念,且他的表示方法远不如中国先进,如上述的小数,他记成或106368。所以,我们完全可以自豪地宣称:中国是世界上最先使用小数的国家。 四、负数的最早使用 在《九章算术》中,已经引入了负数的概念和正负数加减法则。刘徽说:“两算得失相反,要令正负以名之”,这是关于正负数的明确定义,书中给出的正负数加减法则,和现在教科书中介绍的法则完全一样。 这些内容出现在书上的《方程章》中,是为解方程(组)服务的,如该章的第八题是: 今有卖牛二、羊五,以买十三豕,有余钱一千;卖牛三、豕三,以买九羊,钱适足;卖羊六、豕八,以买五牛,钱不足六百。问牛、羊、豕价各几何? 其解法为: 术曰:如方程,置牛二、羊五正,豕十三负,余钱数正:次置牛三正,羊九负,豕三正;次置牛五负,羊六正,豕八正,不足钱负。以正负术人之。 这里所说的意思就是:若每头牛、羊、豕的价格分别用x、y、z表示,则可列出如下的方程(组):

然后利用正负数去计算结果。在方程的各项系数及常数项中都出现了负数,在世界上率先把负数运用于计算之中。 在国外,有很长时期认为负数是一种“荒谬的数”,被摒弃于数的大家庭之外。直到公元7世纪,印度的婆罗门笈多才开始认识负数,欧洲第一个给予正负数以正确解释的是斐波那契,但他们已分别比我们的祖先晚七百多年和一千年左右。

五、二项式系数的规律的最早发现 在学习了多项式乘法以后,不难知道:

等等。那么,上述等式右端各项的系数有什么规律呢?

1261年,我国宋代数学有杨辉曾在他所著的《详解九章算法》中给出一个“开方作法本源”图(见下图),把指数分别

为0—6的二项式系数—一列出,并且指明,“开方作法本源出《释锁算书》,贾宪用此术。”贾宪是北宋时期的数学家,生平不详,大约生活在11世纪上半叶,这就是说,我国早在11世纪就已经认识了二项式各项系数的规律。现在,我们把这个规律简称为“贾宪三角形”。 在国外,直到15世纪,阿拉伯的数学家阿尔·卡西才用直角三角形表示了同样意义的三角形。 1527年,德国人阿皮亚纳斯在其所著的一本算术书的封面上也曾印有这个二项式系数表。16、17世纪,欧洲还有许多数学家也都提出过类似贾宪的三角形,其中以帕斯卡最为有名,欧洲人把这种二项式系数表称为“帕斯卡三角形”,但那已经是1654年的事了,时间要比贾宪晚600多年,就是与杨辉相比,也要落后近400年。 当然,在世界数学发展史上,中国数学的“世界之最”远远不止上面介绍的五个方面。但由此可以看到,我们的祖国是一个历史悠久的文明古国,我们中华民族是一个对世界文明的发展作出过许多贡献的伟大民族,我们的祖先在数学方面所取得的辉煌业绩,必将彪炳千古,为世界各国人民所赞颂。

我们伟大的祖国,作为世界四大文明古国之一,在数学发展的历史长河中,曾经作出许多杰出的贡献。这些光辉的成就,远远走在世界的前列,在世界数学史上享有崇高的荣誉。 一、位置值制的最早使用 所谓位置值制,是指同一个数字由于它所在位置的不同而有不同的值。例如,365中,数字3表示三百,6表示六十。

用这种方法表示数,不但简明,而且便于计算。采用十进位置值制记数法,以我国为最早。在考古发掘的殷墟甲骨文中,就曾发现13个记数单字,它们是:

用9个数字与4个位置值的符号,可以表示出大到上万的自然数,已经有了位置值制的萌芽。到了春秋战国时期,我们的祖先已普遍使用算筹来进行计算。在筹算中,完全是采用十进位置值制来记数的,既比古巴比伦的六十进位置值制方便,也比古希腊、罗马的十进非位置值先进。这种先进的记数制度,是人类文明的重要里程碑之一,是世界数学史上无与伦比的光辉成就。

二、分数的最早使用 西汉时期,张苍、耿寿昌等学者整理、删补自秦代以来的数学知识,编成了《九章算术》。在这本数学经典的《方田》章中,提出了完整的分数运算法则。 从后来刘徽所作的《九章算术注》可以知道,在《九章算术》中,讲到约分、合分(分数加法)、减分(分数减法)、乘分(分数乘法)、约分(分数除法)的法则,与我们现在的分数运算法则完全相同。另外,还记载了课分(比较分数大小)、平分(求分数的平均值)等关于分数的知识,是世界上最早的系统叙述分数的著作。 分数运算,大约在15世纪才在欧洲流行。欧洲人普遍认为,这种算法起源于印度。实际上,印度在七世纪婆罗门笈多的著作中才开始有分数运算法则,这些法则都与《九章算术》中介绍的法则相同。而刘徽的《九章算术注》成书于魏景元四年(263年),所以,即使与刘徽的时代相比,我们也要比印度早400年左右。 三、小数的最早使用 刘徽在《九章算术注》中介绍,开方不尽时用十进分数(徽数,即小数)去逼近,首先提出了关于十进小数的概念。宋元时期,秦九韶、李冶都将1863.2寸表示为,与现在的记法基本相同。到公元 1300年前后,元代刘瑾所著《律吕成书》中,已将106368.6312写成

把小数部分降低一行写在整数部分的后边。而西方的斯台汶直到1585年才有十进小数的概念,且他的表示方法远不如中国先进,如上述的小数,他记成或106368。所以,我们完全可以自豪地宣称:中国是世界上最先使用小数的国家。 四、负数的最早使用 在《九章算术》中,已经引入了负数的概念和正负数加减法则。刘徽说:“两算得失相反,要令正负以名之”,这是关于正负数的明确定义,书中给出的正负数加减法则,和现在教科书中介绍的法则完全一样。 这些内容出现在书上的《方程章》中,是为解方程(组)服务的,如该章的第八题是: 今有卖牛二、羊五,以买十三豕,有余钱一千;卖牛三、豕三,以买九羊,钱适足;卖羊六、豕八,以买五牛,钱不足六百。问牛、羊、豕价各几何? 其解法为: 术曰:如方程,置牛二、羊五正,豕十三负,余钱数正:次置牛三正,羊九负,豕三正;次置牛五负,羊六正,豕八正,不足钱负。以正负术人之。 这里所说的意思就是:若每头牛、羊、豕的价格分别用x、y、z表示,则可列出如下的方程(组):

然后利用正负数去计算结果。在方程的各项系数及常数项中都出现了负数,在世界上率先把负数运用于计算之中。 在国外,有很长时期认为负数是一种“荒谬的数”,被摒弃于数的大家庭之外。直到公元7世纪,印度的婆罗门笈多才开始认识负数,欧洲第一个给予正负数以正确解释的是斐波那契,但他们已分别比我们的祖先晚七百多年和一千年左右。

五、二项式系数的规律的最早发现 在学习了多项式乘法以后,不难知道:

等等。那么,上述等式右端各项的系数有什么规律呢?

1261年,我国宋代数学有杨辉曾在他所著的《详解九章算法》中给出一个“开方作法本源”图(见下图),把指数分别

为0—6的二项式系数—一列出,并且指明,“开方作法本源出《释锁算书》,贾宪用此术。”贾宪是北宋时期的数学家,生平不详,大约生活在11世纪上半叶,这就是说,我国早在11世纪就已经认识了二项式各项系数的规律。现在,我们把这个规律简称为“贾宪三角形”。 在国外,直到15世纪,阿拉伯的数学家阿尔·卡西才用直角三角形表示了同样意义的三角形。 1527年,德国人阿皮亚纳斯在其所著的一本算术书的封面上也曾印有这个二项式系数表。16、17世纪,欧洲还有许多数学家也都提出过类似贾宪的三角形,其中以帕斯卡最为有名,欧洲人把这种二项式系数表称为“帕斯卡三角形”,但那已经是1654年的事了,时间要比贾宪晚600多年,就是与杨辉相比,也要落后近400年。 当然,在世界数学发展史上,中国数学的“世界之最”远远不止上面介绍的五个方面。但由此可以看到,我们的祖国是一个历史悠久的文明古国,我们中华民族是一个对世界文明的发展作出过许多贡献的伟大民族,我们的祖先在数学方面所取得的辉煌业绩,必将彪炳千古,为世界各国人民所赞颂。
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第1个回答  2013-07-30
无 理 数 的 发 现 ── 第 一 次 数 学 危 机     大约公元前5世纪,不可通约量的发现导致了毕达哥拉斯悖论。当时的毕达哥拉斯学派重视自然及社会中不变因素的研究,把几何、算术、天文、音乐称为"四艺",在其中追求宇宙的和谐规律性。他们认为:宇宙间一切事物都可归结为整数或整数之比,毕达哥拉斯学派的一项重大贡献是证明了勾股定理,但由此也发现了一些直角三角形的斜边不能表示成整数或整数之比(不可通约)的情形,如直角边长均为1的直角三角形就是如此。这一悖论直接触犯了毕氏学派的根本信条,导致了当时认识上的"危机",从而产生了第一次数学危机。     到了公元前370年,这个矛盾被毕氏学派的欧多克斯通过给比例下新定义的方法解决了。他的处理不可通约量的方法,出现在欧几里得《原本》第5卷中。欧多克斯和狄德金于1872年给出的无理数的解释与现代解释基本一致。今天中学几何课本中对相似三角形的处理,仍然反映出由不可通约量而带来的某些困难和微妙之处。 第一次数学危机对古希腊的数学观点有极大冲击。这表明,几何学的某些真理与算术无关,几何量不能完全由整数及其比来表示,反之却可以由几何量来表示出来,整数的权威地位开始动摇,而几何学的身份升高了。危机也表明,直觉和经验不一定靠得住,推理证明才是可靠的,从此希腊人开始重视演译推理,并由此建立了几何公理体系,这不能不说是数学思想上的一次巨大革命! 无 穷 小 是 零 吗 ? ── 第 二 次 数 学 危 机    18世纪,微分法和积分法在生产和实践上都有了广泛而成功的应用,大部分数学家对这一理论的可靠性是毫不怀疑的。     1734年,英国哲学家、大主教贝克莱发表《分析学家或者向一个不信正教数学家的进言》,矛头指向微积分的基础--无穷小的问题,提出了所谓贝克莱悖论。他指出:"牛顿在求xn的导数时,采取了先给x以增量0,应用二项式(x+0)n,从中减去xn以求得增量,并除以0以求出xn的增量与x的增量之比,然后又让0消逝,这样得出增量的最终比。这里牛顿做了违反矛盾律的手续──先设x有增量,又令增量为零,也即假设x没有增量。"他认为无穷小dx既等于零又不等于零,召之即来,挥之即去,这是荒谬,"dx为逝去量的灵魂"。无穷小量究竟是不是零?无穷小及其分析是否合理?由此而引起了数学界甚至哲学界长达一个半世纪的争论。导致了数学史上的第二次数学危机。     18世纪的数学思想的确是不严密的,直观的强调形式的计算而不管基础的可靠。其中特别是:没有清楚的无穷小概念,从而导数、微分、积分等概念也不清楚,无穷大概念不清楚,以及发散级数求和的任意性,符号的不严格使用,不考虑连续就进行微分,不考虑导数及积分的存在性以及函数可否展成幂级数等等。   直到19世纪20年代,一些数学家才比较关注于微积分的严格基础。从波尔查诺、阿贝尔、柯西、狄里赫利等人的工作开始,到威尔斯特拉斯、戴德金和康托的工作结束,中间经历了半个多世纪,基本上解决了矛盾,为数学分析奠定了严格的基础。 悖 论 的 产 生 --- 第 三 次 数 学 危 机     数学史上的第三次危机,是由1897年的突然冲击而出现的,到现在,从整体来看,还没有解决到令人满意的程度。这次危机是由于在康托的一般集合理论的边缘发现悖论造成的。由于集合概念已经渗透到众多的数学分支,并且实际上集合论成了数学的基础,因此集合论中悖论的发现自然地引起了对数学的整个基本结构的有效性的怀疑。     1897年,福尔蒂揭示了集合论中的第一个悖论。两年后,康托发现了很相似的悖论。1902年,罗素又发现了一个悖论,它除了涉及集合概念本身外不涉及别的概念。罗素悖论曾被以多种形式通俗化。其中最著名的是罗素于1919年给出的,它涉及到某村理发师的困境。理发师宣布了这样一条原则:他给所有不给自己刮脸的人刮脸,并且,只给村里这样的人刮脸。当人们试图回答下列疑问时,就认识到了这种情况的悖论性质:"理发师是否自己给自己刮脸?"如果他不给自己刮脸,那么他按原则就该为自己刮脸;如果他给自己刮脸,那么他就不符合他的原则。     罗素悖论使整个数学大厦动摇了。无怪乎弗雷格在收到罗素的信之后,在他刚要出版的《算术的基本法则》第2卷末尾写道:"一位科学家不会碰到比这更难堪的事情了,即在工作完成之时,它的基础垮掉了,当本书等待印出的时候,罗素先生的一封信把我置于这种境地"。于是终结了近12年的刻苦钻研。   承认无穷集合,承认无穷基数,就好像一切灾难都出来了,这就是第三次数学危机的实质。尽管悖论可以消除,矛盾可以解决,然而数学的确定性却在一步一步地丧失。现代公理集合论的大堆公理,简直难说孰真孰假,可是又不能把它们都消除掉,它们跟整个数学是血肉相连的。所以,第三次危机表面上解决了,实质上更深刻地以其它形式延续着。
第2个回答  2013-07-30
奇普,印加帝国时所使用的计数工具。数学,起源于人类早期的生产活动,为中国古代六艺之一,亦被古希腊学者视为哲学之起点。数学的希腊语μαθηματικ�0�2�0�9(mathematikós)意思是“学问的基础”,源于μ�0�4θημα(máthema)(“科学,知识,学问”)。
  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。第一个被抽象化的概念大概是数字,其对两个苹果及两个橘子之间有某样相同事物的认知是人类思想的一大突破。 除了认知到如何去数实际物质的数量,史前的人类亦了解了如何去数抽象物质的数量,如时间-日、季节和年。算术(加减乘除)也自然而然地产生了。古代的石碑亦证实了当时已有几何的知识。
  更进一步则需要写作或其他可记录数字的系统,如符木或于印加帝国内用来储存数据的奇普。历史上曾有过许多且分歧的记数系统。
  从历史时代的一开始,数学内的主要原理是为了做税务和贸易等相关计算,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、空间及时间方面的研究。
  到了16世纪,算术、初等代数、以及三角学等初等数学已大体完备。17世纪变量概念的产生使人们开始研究变化中的量与量的互相关系和图形间的互相变换。在研究经典力学的过程中,微积分的方法被发明。随着自然科学和技术的进一步发展,为研究数学基础而产生的集合论和数理逻辑等也开始慢慢发展。
  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。依据Mikhail B. Sevryuk于美国数学会通报2006年1月的期刊中所说,“存在于数学评论数据库中论文和书籍的数量自1940年(数学评论的创刊年份)现已超过了一百九十万份,而且每年还增加超过七万五千份的细目。此一学海的绝大部份为新的数学定理及其证明。”本回答被网友采纳
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