数学的故事

|小龙

  在数学的天地里,重要的不是我们知道什么,而是我们怎么知道什么。——毕达哥拉斯。为此小编为大家推荐了有关数学的故事,希望对大家有用。

  有关数学的故事篇一

  五次方程

  二次、三次、四次方程的根都可以用它的系数的 代数式(即只含有限项的加、减、乘、除和开方五种代数运算的表达式)来表示,五次及五次以上方程到底是否也行,这个问题吸引了众多的著名数学家,在300多年的时间里,人们的各种尝试都失败了。

  后来在18世纪初,保罗·拉尼尔证明了五次方程没有代数解。过了10年左右,阿贝尔同意相信他的理论并给出了证明。

  到了18世纪下半叶,法国数学家拉格朗日总结分析了别人失败的教训,也意识到这种用代数方法求解五次方程的公式可能不存在,设想了一种理论上的利用根式求解方程的步骤,但还是碰了壁。

  利用一些超越函数,如 theta function 或 Dedekind eta function 即可找到五次方程的公式解。另外,若我们只需要求得数值解,可以利用数值方法(如 牛顿迭代法)得到相当理想的解答。

  拉格朗日的工作启发了年轻的 阿贝尔(挪威数学家),中学时期就自学了许多名家的数学著作,进大学后,开始研究五次方程的代数解问题。1824年,他严格地证明了高于四次的一般代数方程不可能有一般形式的代数解,这时他才22岁,尚未大学毕业,但没有得到别人理解,将论文寄给 高斯,也未引起注意,1826年才得以公开发表论文。阿贝尔只是证明了高于四次方程的一般代数方程不可能有一般形式的代数解,没有指出哪些特殊的方程存在代数解。这个问题后来被法国年轻数学家 伽罗瓦所解决,伽罗瓦创设的理论给出了可解性判别准则,并因此而开辟了数学的新领域—— 群论。

  有关数学的故事篇二

  现今对古埃及数学的认识,主要根据两卷用僧侣文写成的纸草书;一卷藏在伦敦,叫做莱因德纸草书,一卷藏在莫斯科。埃及最古老的文字是象形文字,后来演变成一种较简单的书写体,通常叫僧侣文。两卷纸草书的年代在公元前1850~前1650年之间,相当于中国的夏代。除了这两卷纸草书外,还有一些写在羊皮上或用象形文字刻在石碑上和木头上的史料,藏于世界各地。

  原来,在尼罗河三角洲盛产一种和芦苇很相象的水生植物――纸莎草,古埃及人把这种草从纵面剖成小条,连接成片后再压榨筛干,就可以在上面写字了。古埃及人的这些文字因为写在纸莎草上,所以我们称它为“纸草书”。那时埃及人的书写方式是用墨水写在草片上,草片很容易干裂成粉末,所以除了铭刻在石头上的象形文字外,古埃及的文件很少保存下来。古埃及人在数学科学上的工作,我们知道得不太多,这与草书不耐保存有很大的关系。

  后来,一位法国人弄明白了纸草书上文字的含义,使人们知道,古埃及人已经学会用数学来管理国家和宗教事物,确定付给劳役者的报酬,求谷仓的容积和田地的面积,计算建造房屋所需要的砖块数等等,还会计算酿造一定量酒所需的谷物数量呢!用数学语言来说,就是古埃及人已经掌握了加减乘除运算、分数的运算,还解决了一元一次方程和一类相当于二元二次方程组的特殊问题。纸草书上还有关于等差、等比数列的问题。另外,古埃及人计算矩形、三角形和梯形的面积等的结果,和现代的计算值十分相近。比如,他们掌握了计算圆的面积的公式,使用的π=3.1605,这可是非常了不起的。因为有了这样充足的数学知识,古埃及人建成金字塔就不足为怪了。

  古埃及文明的发展是在没有外来势力的影响下独自进行的。埃及人靠着尼罗河带来的肥沃的土壤,创造着自己生生不息的文明和科学。古埃及人造出了几套自己的文字,其中有一套是象形文字,每个文字记号是某件东西的图形,直到公元纪元前后,埃及的象形文字还用在纪念碑文和器皿上。

  埃及很早就用十进记数法,但却不知道位值制,每一个较高的单位是用特殊的符号来表示的。例如111,象形文字写成三个不同的字符,而不是将1重复三次。埃及算术主要是加法,而乘法是加法的重复。他们能解决一些一元一次方程的问题,并有等差、等比数列的初步知识。占特别重要地位的是分数算法,即把所有分数都化成单位分数(即分子是1的分数)的和。

  纸草书还给出圆面积的计算方法:将直径减去它的1/9之后再平方。计算的结果相当于用3.1605作为圆周率,不过他们并没有圆周率这个概念。根据莫斯科纸草书,推测他们也许知道正四棱台体积的计算方法。总之,古代埃及人积累了一定的实践经验,但还没有上升为系统的理论。

  有关数学的故事篇三

  “美索不达米亚”一词是希腊语,意思是“两河中间的地方”,它西接阿拉伯沙漠,东邻扎格罗斯山脉,就是现在的伊拉克境內的幼发拉底河及底格里斯河之间的流域。它也是人类早期文明发祥地之一。

  很早以前,人类就在那里生息繁殖,建立了巴比伦等古国,并且创造了辉煌的美索不达米亚文化。一般称公元前19世纪至公元前6世纪间该地区的文化为巴比伦文化,相应的数学属巴比伦数学。

  巴比伦时代的科学以数学和天文知识较为发达,他们使用的计数法是十进位和六十进位法。由巴比伦人创造的六十进位制一直沿用到现在。六十进位制的产生,可能与他们研究的天文学有很大的关系,他们在计算周天的度数和计时使用六十进位法,至今为全世界所沿袭。

  苏美尔人还会分数、加减乘除四则运算和解一元二次方程,发明了10进位法和16进位法。他们把圆分为360度,并知道π近似于3。甚至会计算不规则多边形的面积及一些锥体的体积。

  算术

  古代巴比伦人是具有高度计算技巧的计算家,其计算程序是借助乘法表、倒数表、平方表、立方表等数表来实现的。巴比伦人书写数字的方法,更值得我们注意。他们引入了以60为基底的位值制(60进制),希腊人、欧洲人在16世纪亦将这系统运用于数学计算和天文学计算中,直至现在60进制仍被应用于角度、时间等记录上。

  代数

  巴比伦人有丰富的代数知识,许多泥书板中载有一次和二次方程的问题,他们解二次方程的过程与今天的解法、公式法一致。此外,他们还讨论了某些三次方程和含多个未知量的线性方程组问题。

  在公元前1900~公元前1600年间的一块泥板上(普林顿322号),记录了一个数表,经研究发现其中有两组数分别是边长为整数的直角三角形斜边边长和一个直角边边长,由此推出另一个直角边边长,亦即得出不定方程的整数解。

  几何

  巴比伦的几何学与实际测量是有密切的联系。他们已有相似三角形之对应边成比例的知识,会计算简单平面图形的面积和简单立体体积。我们现在把圆周分为360等分,也应归功于古代巴比伦人。巴比伦几何学的主要特征更在于它的代数性质。例如,涉及平行于直角三角形一条边的横截线问题引出了二次方程;讨论棱椎的平头截体的体积时出现了三次方程。

  古巴比伦的数学成就在早期文明中达到了极高的水平,但积累的知识仅仅是观察和经验的结果,还缺乏理论上的依据。

 

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