㈠ 中國歷史上偉大的數學家有哪些
劉徽、趙爽、祖沖之、沈括、張丘建、秦九韶、郭守敬、朱世傑、賈憲、楊輝、王恂、徐光啟、梅文鼎、薛鳳柞、阮元、李善蘭、王貞儀
1、劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。
他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生。他雖然地位低下,但人格高尚。他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富。
2、趙爽,又名嬰,字君卿,中國數學家。東漢末至三國時代吳國人。他是我國歷史上著名的數學家與天文學家。生平不詳,約182---250年。
3、祖沖之(429年—500年),字文遠,出生於建康(今南京),祖籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣),中國南北朝時期傑出的數學家、天文學家。祖沖之一生鑽研自然科學,其主要貢獻在數學、天文歷法和機械製造三方面。
他在劉徽開創的探索圓周率的精確方法的基礎上,首次將「圓周率」精算到小數第七位,即在3.1415926和3.1415927之間,他提出的「祖率」對數學的研究有重大貢獻。直到16世紀,阿拉伯數學家阿爾·卡西才打破了這一紀錄。
4、沈括(1031年—1095年),字存中,號夢溪丈人,漢族,浙江杭州錢塘縣人,北宋政治家、科學家。沈括一生致志於科學研究,在眾多學科領域都有很深的造詣和卓越的成就,被譽為「中國整部科學史中最卓越的人物」。
其代表作《夢溪筆談》,內容豐富,集前代科學成就之大成,在世界文化史上有著重要的地位,被稱為「中國科學史上的里程碑」。
5、秦九韶(1208年-1268年),字道古,漢族,魯郡(今河南范縣)人。[1]南宋著名數學家,與李冶、楊輝、朱世傑並稱宋元數學四大家。
精研星象、音律、算術、詩詞、弓劍、營造之學,歷任瓊州知府、司農丞,後遭貶,卒於梅州任所,1247年完成著作《數書九章》,其中的大衍求一術(一次同餘方程組問題的解法,也就是現在所稱的中國剩餘定理)、三斜求積術和秦九韶演算法(高次方程正根的數值求法)是有世界意義的重要貢獻。
㈡ 歷史上的數學天才!
高斯
物理學家、數學家卡爾·弗里德里希·高斯
高斯(Johann Carl Friedrich Gauss)(1777年4月30日—1855年2月23日),生於不倫瑞克,卒於哥廷根,德國著名數學家、物理學家、天文學家、大地測量學家。高斯被認為是最重要的數學家,有數學王子的美譽,並被譽為歷史上偉大的數學家之一,和阿基米德、牛頓並列,同享盛名。
高斯1777年4月30日生於不倫瑞克的一個工匠家庭,1855年2月23日卒於格丁根。幼時家境貧困,但聰敏異常,受一貴族資助才進學校受教育。1795~1798年在格丁根大學學習1798年轉入黑爾姆施泰特大學,翌年因證明代數基本定理獲博士學位。從1807年起擔任格丁根大學教授兼格丁根天文台台長直至逝世。
高斯的成就遍及數學的各個領域,在數論、非歐幾何、微分幾何、超幾何級數、復變函數論以及橢圓函數論等方面均有開創性貢獻。他十分注重數學的應用,並且在對天文學、大地測量學和磁學的研究中也偏重於用數學方法進行研究。
1792年,15歲的高斯進入Braunschweig學院。在那裡,高斯開始對高等數學作研究。獨立發現了二項式定理的一般形式、數論上的「二次互反律」(Law of Quadratic Reciprocity)、「質數分布定理」(prime numer theorem)、及「算術幾何平均」(arithmetic-geometric mean)。
1795年高斯進入哥廷根大學。1796年,19歲的高斯得到了一個數學史上極重要的結果,就是《正十七邊形尺規作圖之理論與方法》。
1855年2月23日清晨,高斯於睡夢中去世。
生平
高斯是一對普通夫婦的兒子。他的母親是一個貧窮石匠的女兒,雖然十分聰明,但卻沒有接受過教育,近似於文盲。在她成為高斯父親的第二個妻子之前,她從事女傭工作。他的父親曾做過園丁,工頭,商人的助手和一個小保險公司的評估師。當高斯三歲時便能夠糾正他父親的借債賬目的事情,已經成為一個軼事流傳至今。他曾說,他在麥仙翁堆上學會計算。能夠在頭腦中進行復雜的計算,是上帝賜予他一生的天賦。
高斯用很短的時間計算出了小學老師布置的任務:對自然數從1到100的求和。他所使用的方法是:對50對構造成和101的數列求和(1+100,2+99,3+98……),同時得到結果:5050。這一年,高斯9歲。
哥廷根大學當高斯12歲時,已經開始懷疑元素幾何學中的基礎證明。當他16歲時,預測在歐氏幾何之外必然會產生一門完全不同的幾何學。他導出了二項式定理的一般形式,將其成功的運用在無窮級數,並發展了數學分析的理論。
高斯的老師Bruettner與他助手 Martin Bartels 很早就認識到了高斯在數學上異乎尋常的天賦,同時Herzog Carl Wilhelm Ferdinand von Braunschweig也對這個天才兒童留下了深刻印象。於是他們從高斯14歲起,便資助其學習與生活。這也使高斯能夠在公元1792-1795年在Carolinum學院(今天Braunschweig學院的前身)學習。18歲時,高斯轉入哥廷根大學學習。在他19歲時,第一個成功的用尺規構造出了規則的17角形。
高斯於公元1805年10月5日與來自Braunschweig的Johanna Elisabeth Rosina Osthoff小姐(1780-1809)結婚。在公元1806年8月21日迎來了他生命中的第一個孩子約瑟。此後,他又有兩個孩子。Wilhelmine(1809-1840)和Louis(1809-1810)。1807年高斯成為哥廷根大學的教授和當地天文台的台長。
雖然高斯作為一個數學家而聞名於世,但這並不意味著他熱愛教書。盡管如此,他越來越多的學生成為有影響的數學家,如後來聞名於世的Richard Dedekind和黎曼。
高斯墓地:高斯非常信教且保守。他的父親死於1808年4月14日,晚些時候的1809年10月11日,他的第一位妻子Johanna也離開人世。次年8月4日高斯迎娶第二位妻子Friederica Wilhelmine (1788-1831)。他們又有三個孩子:Eugen (1811-1896), Wilhelm (1813-1883) 和 Therese (1816-1864)。 1831年9月12日她的第二位妻子也死去,1837年高斯開始學習俄語。1839年4月18日,他的母親在哥廷根逝世,享年95歲。高斯於1855年2月23日凌晨1點在哥廷根去世。他的很多散布在給朋友的書信或筆記中的發現於1898年被發現。
貢獻
18歲的高斯發現了質數分布定理和最小二乘法。通過對足夠多的測量數據的處理後,可以得到一個新的、概率性質的測量結果。在這些基礎之上,高斯隨後專注於曲面與曲線的計算,並成功得到高斯鍾形曲線(正態分布曲線)。其函數被命名為標准正態分布(或高斯分布),並在概率計算中大量使用。
在高斯19歲時,僅用沒有刻度的尺規與圓規便構造出了正17邊形(阿基米德與牛頓均未畫出)。並為流傳了2000年的歐氏幾何提供了自古希臘時代以來的第一次重要補充。
高斯計算的穀神星軌跡高斯總結了復數的應用,並且嚴格證明了每一個n階的代數方程必有n個實數或者復數解。在他的第一本著名的著作《數論》中,作出了二次互反律的證明,成為數論繼續發展的重要基礎。在這部著作的第一章,導出了三角形全等定理的概念。
高斯在他的建立在最小二乘法基礎上的測量平差理論的幫助下,結算出天體的運行軌跡。並用這種方法,發現了穀神星的運行軌跡。穀神星於1801年由義大利天文學家皮亞齊發現,但他因病耽誤了觀測,失去了這顆小行星的軌跡。皮亞齊以希臘神話中「豐收女神」(Ceres)來命名它,即穀神星(Planetoiden Ceres),並將以前觀測的位置發表出來,希望全球的天文學家一起尋找。高斯通過以前的三次觀測數據,計算出了穀神星的運行軌跡。奧地利天文學家 Heinrich Olbers在高斯的計算出的軌道上成功發現了這顆小行星。從此高斯名揚天下。高斯將這種方法著述在著作《天體運動論》(Theoria Motus Corporum Coelestium in sectionibus conicis solem ambientium )中。
高斯設計的漢諾威大地測量的三角網為了獲知任意一年中復活節的日期,高斯推導了復活節日期的計算公式。
在1818年至1826年之間高斯主導了漢諾威公國的大地測量工作。通過他發明的以最小二乘法為基礎的測量平差的方法和求解線性方程組的方法,顯著的提高了測量的精度。出於對實際應用的興趣,他發明了日光反射儀,可以將光束反射至大約450公里外的地方。高斯後來不止一次地為原先的設計作出改進,試製成功被廣泛應用於大地測量的鏡式六分儀。
高斯親自參加野外測量工作。他白天觀測,夜晚計算。五六年間,經他親自計算過的大地測量數據,超過100萬次。當高斯領導的三角測量外場觀測已走上正軌後,高斯就把主要精力轉移到處理觀測成果的計算上來,並寫出了近20篇對現代大地測量學具有重大意義的論文。在這些論文中,推導了由橢圓面向圓球面投影時的公式,並作出了詳細證明,這套理論在今天仍有應用價值。漢諾威公國的大地測量工作直到1848年才結束,這項大地測量史上的巨大工程,如果沒有高斯在理論上的仔細推敲,在觀測上力圖合理精確,在數據處理上盡量周密細致的出色表現,就不能完成。在當時條件下布設這樣大規模的大地控制網,精確地確定2578個三角點的大地坐標,可以說是一項了不起的成就。
日光反射儀由於要解決如何用橢圓在球面上的正形投影理論解決大地測量問題,高斯亦在這段時間從事曲面和投影的理論,這成了微分幾何的重要基礎。他獨自提出不能證明歐氏幾何的平行公設具有『物理的』必然性,至少不能用人類理智,也不能給予人類理智以這種證明。但他的非歐幾何的理論並沒有發表,也許是因為對處於同時代的人不能理解對該理論的擔憂。後來相對論證明了宇宙空間實際上是非歐幾何的空間,高斯的思想被近100年後的物理學接受了。當時高斯試圖在漢諾威公國的大地測量中通過測量Harz的Brocken--Thuringer Wald的Inselsberg--哥廷根的Hohen Hagen三個山頭所構成的三角形的內角和,以驗證非歐幾何的正確性,但未成功。高斯的朋友鮑耶的兒子雅諾斯在1823年證明了非歐幾何的存在,高斯對他勇於探索的精神表示了贊揚。1840年,羅巴切夫斯基又用德文寫了《平行線理論的幾何研究》一文。這篇論文發表後,引起了高斯的注意,他非常重視這一論證,積極建議哥廷根大學聘請羅巴切夫斯基為通信院士。為了能直接閱讀他的著作,從這一年開始,63歲的高斯開始學習俄語,並最終掌握了這門外語。最終高斯成為和微分幾何的始祖(高斯,雅諾斯、羅巴切夫斯基)中最重要的一人。
高斯和韋伯19世紀的30年代,高斯發明了磁強計,辭去了天文台的工作,而轉向物理研究。他與韋伯(1804-1891)在電磁學的領域共同工作。他比韋伯年長27歲,以亦師亦友的身份進行合作。1833年,通過受電磁影響的羅盤指針,他向韋伯發送了電報。這不僅僅是從韋伯的實驗室與天文台之間的第一個電話電報系統,也是世界首創。盡管線路才8千米長。1840年他和韋伯畫出了世界第一張地球磁場圖,而且定出了地球磁南極和磁北極的位置,並於次年得到美國科學家的證實。
高斯和韋伯共同設計的電報高斯研究數個領域,但只將他思想中成熟的理論發表。他經常提醒他的同事,該同事的結論已經被自己很早的證高斯明,只是因為基礎理論的不完備性而沒有發表。批評者說他這樣是因為極愛出風頭。實際上高斯只是一部瘋狂的打字機,將他的結果都記錄起來。在他死後,有20部這樣的筆記被發現,才證明高斯的宣稱是事實。一般認為,即使這20部筆記,也不是高斯全部的筆記。下薩克森州和哥廷根大學圖書館已經將高斯的全部著作數字化並置於互聯網上。
高斯的肖像已經被印在從1989年至2001年流通的10德國馬克的紙幣上。
著作
1799年:關於代數基本定理的博士論文 (Doktorarbeit uber den Fundamentalsatz der Algebra)
1801年:算術研究 (Disquisitiones Arithmeticae)
1809年:天體運動論 (Theoria Motus Corporum Coelestium in sectionibus conicis solem ambientium)
1827年:曲面的一般研究 (Disquisitiones generales circa superficies curvas)
1843-1844年:高等大地測量學理論(上) (Untersuchungen uber Gegenstande der Hoheren Geodasie, Teil 1)
1846-1847年:高等大地測量學理論(下) (Untersuchungen uber Gegenstande der Hoheren Geodasie, Teil 2)
[編輯本段]【物理單位】
高斯(Gs,G),非國際通用的磁感應強度單位。為紀念德國物理學家和數學家高斯而命名。
一段導線,若放在磁感應強度均勻的磁場中,方向與磁感應強度方向垂直的長直導在線通有1電磁系單位的穩恆電流時,在每厘米長度的導線受到電磁力為1達因,則該磁感應強度就定義為1高斯。
高斯是很小的單位,10000高斯等於1特斯拉(T)。
高斯是常見非法定計量單位,特〔斯拉〕是法定計量單位.
歷史名詞高斯
即法屬科西嘉島(Corse),中古時期應是被稱作高斯(Goth)。拿破崙即是出生於此,故亦有人稱拿破崙為高斯人。梅里美的《高龍巴》講的就是高斯人的經典故事。[本人不擅長做史料研究,只是在觀看電影《阿提拉》的時候,對電影裡面的「高斯人」產生興趣,簡單地查了點資料,做了點推理,所以這個解釋不見得完全正確,但是網路這里缺乏這方面的知識,權作補充,希冀行家補正。——居牖客注]
應用程序
高斯程序(Gaussian),Gaussian是做半經驗計算和從頭計算使用最廣泛的量子化學軟體,可以研究:分子能量和結構,過渡態的能量和結構,化學鍵以及反應能量,分子軌道,偶極矩和多極矩,原子電荷和電勢,振動頻率,紅外和拉曼光譜,NMR,極化率和超極化率,熱力學性質,反應路徑。計算可以模擬在氣相和溶液中的體系,模擬基態和激發態。Gaussian 03還可以對周期邊界體系進行計算。Gaussian是研究諸如取代效應,反應機理,勢能面和激發態能量的有力工具。
Gaussian 03 是由許多程序相連通的體系,用於執行各種半經驗和從頭分子軌道(MO)計算。Gaussian 03 可用來預測氣相和液相條件下,分子和化學反應的許多性質,包括:
•分子的能量和結構
•過渡態的能量和結構
•振動頻率
•紅外和拉曼光譜(包括預共振拉曼)
•熱化學性質
•成鍵和化學反應能量
•化學反應路徑
•分子軌道
•原子電荷
•電多極矩
•NMR 屏蔽和磁化系數
•自旋-自旋耦合常數
•振動圓二色性強度
•電子圓二色性強度
•g 張量和超精細光譜的其它張量
•旋光性
•振動-轉動耦合
•非諧性的振動分析和振動-轉動耦合
•電子親和能和電離勢
•極化和超極化率(靜態的和含頻的)
高斯程序標志•各向異性超精細耦合常數
•靜電勢和電子密度
計算可以對體系的基態或激發態執行。可以預測周期體系的能量,結構和分子軌道。因此,Gaussian 03 可以作為功能強大的工具,用於研究許多化學領域的課題,例如取代基的影響,化學反應機理,勢能曲面和激發能等等。
Gaussian 03 程序設計時考慮到使用者的需要。所有的標准輸入採用自由格式和助記代號,程序自動提供輸入數據的合理默認選項,計算結果的輸出中含有許多解釋性的說明。程序另外提供許多選項指令讓有經驗的用戶更改默認的選項,並提供用戶個人程序連接Gaussian 03的介面。作者希望他們的努力可以讓用戶把精力集中於把方法應用到化學問題上和開發新方法上,而不是放在執行計算的技巧上。
㈢ 中國歷史上最有成就的數學家
張丘建--<張丘建算經>
《張丘建算經》三卷,據錢寶琮考,約成書於公元466~485年間.張丘建,北魏時清河(今山東臨清一帶)人,生平不詳。最小公倍數的應用、等差數列各元素互求以及「百雞術」等是其主要成就。「百雞術」是世界著名的不定方程問題。13世紀義大利斐波那契《算經》、15世紀阿拉伯阿爾·卡西<<算術之鑰》等著作中均出現有相同的問題。
賈憲:〈〈黃帝九章算經細草〉〉
中國古典數學家在宋元時期達到了高峰,這一發展的序幕是「賈憲三角」(二項展開系數表)的發現及與之密切相關的高次開方法(「增乘開方法」)的創立。賈憲,北宋人,約於1050年左右完成〈〈黃帝九章算經細草〉〉,原書佚失,但其主要內容被楊輝(約13世紀中)著作所抄錄,因能傳世。楊輝〈〈詳解九章演算法〉〉(1261)載有「開方作法本源」圖,註明「賈憲用此術」。這就是著名的「賈憲三角」,或稱「楊輝三角」。〈〈詳解九章演算法〉〉同時錄有賈憲進行高次冪開方的「增乘開方法」。
賈憲三角在西方文獻中稱「帕斯卡三角」,1654年為法國數學家 B·帕斯卡重新發現。
秦九韶:〈〈數書九章〉〉
秦九韶(約1202~1261),字道吉,四川安岳人,先後在湖北、安徽、江蘇、浙江等地做官,1261年左右被貶至梅州(今廣東梅縣),不久死於任所。秦九韶與李冶、楊輝、朱世傑並稱宋元數學四大家。他早年在杭州「訪習於太史,又嘗從隱君子受數學」,1247年寫成著名的〈〈數書九章〉〉。〈〈數書九章〉〉全書共18卷,81題,分九大類(大衍、天時、田域、測望、賦役、錢谷、營建、軍旅、市易)。其最重要的數學成就——「大衍總數術」(一次同餘組解法)與「正負開方術」(高次方程數值解法),使這部宋代算經在中世紀世界數學史上佔有突出的地位。
李冶:《測圓海鏡》——開元術
隨著高次方程數值求解技術的發展,列方程的方法也相應產生,這就是所謂「開元術」。在傳世的宋元數學著作中,首先系統闡述開元術的是李冶的《測圓海鏡》。
李冶(1192~1279)原名李治,號敬齋,金代真定欒城人,曾任鈞州(今河南禹縣)知事,1232年鈞州被蒙古軍所破,遂隱居治學,被元世祖忽必烈聘為翰林學士,僅一年,便辭官回家。1248年撰成《測圓海鏡》,其主要目的就是說明用開元術列方程的方法。「開元術」與現代代數中的列方程法相類似,「立天元一為某某」,相當於「設x為某某」,可以說是符號代數的嘗試。李冶還有另一部數學著作《益古演段》(1259),也是講解開元術的。
朱世傑:《四元玉鑒》
朱世傑(1300前後),字漢卿,號松庭,寓居燕山(今北京附近),「以數學名家周遊湖海二十餘年」,「踵門而學者雲集」。朱世傑數學代表作有《算學啟蒙》(1299)和《四元玉鑒》(1303)。《算學啟蒙》是一部通俗數學名著,曾流傳海外,影響了朝鮮、日本數學的發展。《四元玉鑒》則是中國宋元數學高峰的又一個標志,其中最傑出的數學創作有「四元術」(多元高次方程列式與消元解法)、「垛積法」(高階等差數列求和)與「招差術」(高次內插法)
㈣ 中國從古至今有哪著名些數學家,及其故事
1、祖沖之:字文遠,出生於建康(今南京),祖籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣),中國南北朝時期傑出的數學家、天文學家。
故事:祖沖之為求得圓周率的精準數值,就需要對九位有效數字的小數進行加、減、乘、除和開方運算等十多個步驟的計算,而每個步驟都要反復進行十幾次,開方運算有 50 次,最後計算出的數字達到小數點後十六、七位。
2、劉徽:漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。
故事:他用割圓術,從直徑為2尺的圓內接正六邊形開始割圓,依次得正12邊形、正24邊形,割得越細,正多邊形面積和圓面積之差越小,他計算了3072邊形面積並驗證了這個值。劉徽提出的計算圓周率的科學方法,奠定了此後千餘年來中國圓周率計算在世界上的領先地位。
3、蘇步青:浙江溫州平陽人,祖籍福建省泉州市,中國科學院院士,中國著名的數學家、教育家,中國微分幾何學派創始人,被譽為「東方國度上燦爛的數學明星」、「東方第一幾何學家」、「數學之王」。
故事:蘇步青和陳建功看到了數學各分支之間聯系的必要,貫徹因材施教的原則,決定讓兩名成績突出的學生谷超豪和張鳴鏞同時參加「微分幾何」和「函數論」兩個討論班,這在當時也是一個創舉
4、華羅庚:中國解析數論、矩陣幾何學、典型群、自守函數論與多元復變函數論等多方面研究的創始人和開拓者,並被列為芝加哥科學技術博物館中當今世界88位數學偉人之一。國際上以華氏命名的數學科研成果有「華氏定理」、「華氏不等式」、「華—王方法」等。
故事:華羅庚在清華執教期間,為了照顧年邁多病的公公,吳筱元留在家鄉,挑起家務擔子。在以後的日子裡,她不僅操持家務,還幫他抄寫論文和書信,接待客人。幾十年來,吳筱元在華羅庚的生活和事業上,起著重要的作用。
5、陳景潤:男,漢族,無黨派人士,福建福州人,當代數學家。1973年發表了(1+2)的詳細證明,被公認為是對哥德巴赫猜想研究的重大貢獻。
故事:他有著超人的勤奮和頑強的毅力,多年來孜孜不倦地致力於數學研究,廢寢忘食,每天工作12個小時以上。在遭受疾病折磨時,他都沒有停止過自己的追求,為數學事業的發展作出了重大貢獻。
㈤ 中國歷史上有哪些有名的數學家
國古代數學,和天文學以及其他許多科學技術一樣,也取得了極其輝煌的成就。可以毫不誇張地說,直到明代中葉以前,在數學的許多分支領域里,中國一直處於遙遙領先的地位。中國古代的許多數學家曾經寫下了不少著名的數學著作。許多具有世界意義的成就正是因為有了這些古算書而得以流傳下來。這些中國古代數學名著是了解古代數學成就的豐富寶庫。
例如現在所知道的最早的數學著作《周髀算經》和《九章算術》,它們都是公元紀元前後的作品,到現在已有兩千年左右的歷史了。能夠使兩千年前的數學書籍流傳到現在,這本身就是一項了不起的成就。
開始,人們是用抄寫的方法進行學習並且把數學知識傳給下一代的。直到北宋,隨著印刷術的發展,開始出現印刷本的數學書籍,這恐怕是世界上印刷本數學著作的最早出現。現在收藏於北京圖書館、上海圖書館、北京大學圖書館的傳世南宋本《周髀算經》、《九章算術》等五種數學書籍,更是值得珍重的寶貴文物。
從漢唐時期到宋元時期,歷代都有著名算書出現:或是用中國傳統的方法給已有的算書作註解,在註解過程中提出自己新的演算法;或是另寫新書,創新說,立新意。在這些流傳下來的古算書中凝聚著歷代數學家的勞動成果,它們是歷代數學家共同留下來的寶貴遺產。
《算經十書》
《算經十書》是指漢、唐一千多年間的十部著名數學著作,它們曾經是隋唐時候國子監算學科(國家所設學校的數學科)的教科書。十部算書的名字是:《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》、《五曹算經》、《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》、《五經算術》、《緝古算經》、《綴術》。
這十部算書,以《周髀算經》為最早,不知道它的作者是誰,據考證,它成書的年代當不晚於西漢後期(公元前一世紀)。《周髀算經》不僅是數學著作,更確切地說,它是講述當時的一派天文學學說——「蓋天說」的天文著作。就其中的數學內容來說,書中記載了用勾股定理來進行的天文計算,還有比較復雜的分數計算。當然不能說這兩項演算法都是到公元前一世紀才為人們所掌握,它僅僅說明在現在已經知道的資料中,《周髀算經》是比較早的記載。
對古代數學的各個方面全面完整地進行敘述的是《九章算術》,它是十部算書中最重要的一部。它對以後中國古代數學發展所產生的影響,正像古希臘歐幾里得(約前330—前275)《幾何原本》對西方數學所產生的影響一樣,是非常深刻的。在中國,它在一千幾百年間被直接用作數學教育的教科書。它還影響到國外,朝鮮和日本也都曾拿它當作教科書。
《九章算術》,也不知道確實的作者是誰,只知道西漢早期的著名數學家張蒼(前201—前152)、耿壽昌等人都曾經對它進行過增訂刪補。《漢書?藝文志》中沒有《九章算術》的書名,但是有許商、杜忠二人所著的《算術》,因此有人推斷其中或者也含有許、杜二人的工作。1984年,湖北江陵張家山西漢早期古墓出土《算數書》書簡,67 推算成書當比《九章算術》早一個半世紀以上,內容和《九章算術》極相類似,有些算題和《九章算術》算題文句也基本相同,可見兩書有某些繼承關系。可以說《九章算術》是在長時期里經過多次修改逐漸形成的,雖然其中的某些演算法可能早在西漢之前就已經有了。正如書名所反映的,全書共分九章,一共搜集了二百四十六個數學問題,連同每個問題的解法,分為九大類,每類算是一章。
從數學成就上看,首先應該提到的是:書中記載了當時世界上最先進的分數四則運算和比例演算法。書中還記載有解決各種面積和體積問題的演算法以及利用勾股定理進行測量的各種問題。《九章算術》中最重要的成就是在代數方面,書中記載了開平方和開立方的方法,並且在這基礎上有了求解一般一元二次方程(首項系數不是負)的數值解法。還有整整一章是講述聯立一次方程解法的,這種解法實質上和現在中學里所講的方法是一致的。這要比歐洲同類演算法早出一千五百多年。在同一章中,還在世界數學史上第一次記載了負數概念和正負數的加減法運演算法則。
《九章算術》不僅在中國數學史上佔有重要地位,它的影響還遠及國外。在歐洲中世紀,《九章算術》中的某些演算法,例如分數和比例,就有可能先傳入印度再經阿拉伯傳入歐洲。再如「盈不足」 (也可以算是一種一次內插法),在阿拉伯和歐洲早期的數學著作中,就被稱作「中國演算法」。現在,作為一部世界科學名著,《九章算術》已經被譯成許多種文字出版。
《算經十書》中的第三部是《海島算經》,它是三國時期劉徽(約225—約295)所作。這部書中講述的都是利用標桿進行兩次、三次、最復雜的是四次測量來解決各種測量數學的問題。這些測量數學,正是中國古代非常先進的地圖學的數學基礎。此外,劉徽對《九章算術》所作的注釋工作也是很有名的。一般地說,可以把這些注釋看成是《九章算術》中若干演算法的數學證明。劉徽注中的「割圓術」開創了中國古代圓周率計算方面的重要方法(參見本書第98頁),他還首次把極限概念應用於解決數學問題。
《算經十書》的其餘幾部書也記載有一些具有世界意義的成就。例如《孫子算經》中的「物不知數」問題(一次同餘式解法,參見本書第106頁),《張丘建算經》中的「百雞問題」(不定方程問題)等等都比較著名。而《緝古算經》中的三次方程解法,特別是其中所講述的用幾何方法列三次方程的方法,也是很具特色的。
《綴術》是南北朝時期著名數學家祖沖之的著作。很可惜,這部書在唐宋之際公元十世紀前後失傳了。宋人刊刻《算經十書》的時候就用當時找到的另一部算書《數術記遺》來充數。祖沖之的著名工作——關於圓周率的計算(精確到第六位小數),記載在《隋書?律歷志》中(參見本書第101頁)。
《算經十書》中用過的數學名詞,如分子、分母、開平方、開立方、正、負、方程等等,都一直沿用到今天,有的已有近兩千年的歷史了。
宋元算書
中國古代數學,經過從漢到唐一千多年間的發展,已經形成了更加完備的體系。在這基礎上,到了宋元時期(公元十世紀到十四世紀)又有了新的發展。宋元數學,從它的發展速度之快、數學著作出現之多和取得成就之高來看,都可以說是中國古代數學史上最光輝的一頁。
特別是公元十三世紀下半葉,在短短幾十年的時間里,出現了秦九韶(1202—1261)、李冶(1192—1279)、楊輝、朱世傑四位著名的數學家。所謂宋元算書就指的是一直流傳到現在的這四大家的數學著作,包括:
秦九韶著的《數書九章》(公元1247年);
李冶的《測圓海鏡》(公元1248年)和《益古演段》(公元1259年);
楊輝的《詳解九章演算法》(公元1261年)、《日用演算法》(公元1262年)、《楊輝演算法》(公元1274—1275年);
朱世傑的《算學啟蒙》(公元1299年)和《四元玉鑒》(公元1303年)。
《數書九章》主要講述了兩項重要成就:高次方程數值解法和一次同餘式解法(分別參見本書第119頁和第110頁)。書中有的問題要求解十次方程,有的問題答案竟有一百八十條之多。《測圓海鏡》和《益古演段》講述了宋元數學的另一項成就:天元術(用代數方法列方程,參見本書第121頁);也還講述了直角三角形和內接圓所造成的各線段間的關系,這是中國古代數學中別具一格的幾何學。楊輝的著作講述了宋元數學的另一個重要側面:實用數學和各種簡捷演算法。這是應當時社會經濟發展而興起的一個新的方向,並且為珠算盤的產生創造了條件。朱世傑的《算學啟蒙》不愧是當時的一部啟蒙教科書,由淺入深,循序漸進,直到當時數學比較高深的內容。《四元玉鑒》記載了宋元數學的另兩項成就:四元術(求解高次方程組問題,參見本書第123頁)和高階等差級數、高次招差法(參見本書第131頁)。
宋元算書中的這些成就,和西方同類成果相比:高次方程數值解法比霍納(1786—1837)方法早出五百多年,四元術要比貝佐(1730—1783)①早出四百多年,高次招差法比牛頓(1642—1727)等人早出近四百年。
宋元算書中所記載的輝煌成就再次證明:直到明代中葉之前,中國科學技術的許多方面,是處在遙遙領先地位的。
宋元以後,明清時期也有很多算書。例如明代就有著名的算書《演算法統宗》。這是一部風行一時的講珠算盤的書。入清之後,雖然也有不少算書,但是像《算經十書》、宋元算書所包含的那樣重大的成就便不多見了。特別是在明末清初以後的許多算書中,有不少是介紹西方數學的。這反映了在西方資本主義發展進入近代科學時期以後我國科學技術逐漸落後的情況,同時也反映了中國數學逐漸融合到世界數學發展總的潮流中去的一個過程。
中國數學發展的歷史表明:中國數學曾經為世界數學的發展作出過卓越的貢獻,只是在近代才逐漸落後了。我們深信,經過努力,中國數學一定能迎頭趕上世界先進水平。
注釋:
① 貝佐也譯作裴蜀或比左。
㈥ 中國古代數學家簡介
一、劉徽(古代著名數學家)
劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生。他雖然地位低下,但人格高尚。他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富。
二、朱世傑(元代數學家、教育家)
朱世傑(1249年-1314年),字漢卿,號松庭,漢族,燕山(今北京)人氏,元代數學家、教育家,畢生從事數學教育。有「中世紀世界最偉大的數學家」之譽。朱世傑在當時天元術的基礎上發展出「四元術」,也就是列出四元高次多項式方程,以及消元求解的方法。
此外他還創造出「垛積法」,即高階等差數列的求和方法,與「招差術」,即高次內插法。主要著作是《算學啟蒙》與《四元玉鑒》。
三、楊輝(南宋著名數學家)
楊輝(生卒年不詳),字謙光,漢族,錢塘(今浙江杭州)人,南宋傑出的數學家、數學教育家。
生平履歷不詳。曾擔任過南宋地方行政官員,為政清廉,足跡遍及蘇杭一帶。他在總結民間乘除捷演算法、「垛積術」、縱橫圖以及數學教育方面,均做出了重大的貢獻。他是世界上第一個排出豐富的縱橫圖和討論其構成規律的數學家。
還曾論證過弧矢公式,時人稱為「輝術」。與秦九韶、李冶、朱世傑並稱「宋元數學四大家」。
著有數學著作5種21卷,即《詳解九章演算法》12卷(1261),《日用演算法》2卷(1262),《乘除通變本末》3卷(1274),《田畝比類乘除捷法》2卷(1275)和《續古摘奇演算法》2卷(1275)(其中《詳解》和《日用演算法》已非完書)。
後三種合稱為《楊輝演算法》。朝鮮、日本等國均有譯本出版,流傳世界。
四、李銳 (清代數學家)
李銳,中國清代數學家。字尚之,號四香。江蘇元和(今蘇州)人。清乾隆三 十三年十二月八日(1769 年 1 月 15 日)生;嘉慶二十二年六月三十日(1817 年 8 月 12 日)卒。數學、天文學。
曾受業於錢大昕門下,後入阮元幕府,整理數學典籍。實際主持《疇人傳》的編寫工作。著有《弧矢算術細草》、《勾股算術細草》、《方程新術草》,闡發中國古代數學的精粹。還曾對多部歷法進行注釋和數理上的考證,著成《日法朔余強弱考》。
五、趙爽 (古代數學家)
趙爽,又名嬰,字君卿,中國數學家。東漢末至三國時代吳國人。他是我國歷史上著名的數學家與天文學家。生平不詳,約182---250年。
據載,他研究過張衡的天文學著作《靈憲》和劉洪的《乾象歷》,也提到過「算術」。他的主要貢獻是約在222年深入研究了《周髀》,該書是我國最古老的天文學著作,唐初改名為《周髀算經》該書寫了序言,並作了詳細注釋。
該書簡明扼要地總結出中國古代勾股算術的深奧原理。其中一段530餘字的「勾股圓方圖」注文是數學史上極有價值的文獻。他詳細解釋了《周髀算經》中勾股定理,將勾股定理表述為:「勾股各自乘,並之,為弦實。開方除之,即弦。」。
又給出了新的證明:「按弦圖,又可以勾股相乘為朱實二,倍之為朱實四,以勾股之差自相乘為中黃實,加差實,亦成弦實。」。「又」「亦」二字表示趙爽認為勾股定理還可以用另一種方法證明。
㈦ 中國古代有哪些著名數學家
賈憲:《黃帝九章算經細草》
中國古典數學家在宋元時期達到了高峰,這一發展的序幕是「賈憲三角」(二項展開系數表)的發現及與之密切相關的高次開方法(「增乘開方法」)的創立。賈憲,北宋人,約於1050年左右完成《黃帝九章算經細草》,原書佚失,但其主要內容被楊輝(約13世紀中)著作所抄錄,因能傳世。楊輝《詳解九章演算法》(1261)載有「開方作法本源」圖,註明「賈憲用此術」。這就是著名的「賈憲三角」,或稱「楊輝三角」。《詳解九章演算法》同時錄有賈憲進行高次冪開方的「增乘開方法」。
賈憲三角在西方文獻中稱「帕斯卡三角」,1654年為法國數學家 B·帕斯卡重新發現。
秦九韶:《數書九章》
秦九韶(約1202~1261),字道吉,四川安岳人,先後在湖北、安徽、江蘇、浙江等地做官,1261年左右被貶至梅州(今廣東梅縣),不久死於任所。秦九韶與李冶、楊輝、朱世傑並稱宋元數學四大家。他早年在杭州「訪習於太史,又嘗從隱君子受數學」,1247年寫成著名的《數書九章》。《數書九章》全書共18卷,81題,分九大類(大衍、天時、田域、測望、賦役、錢谷、營建、軍旅、市易)。其最重要的數學成就──「大衍總數術」(一次同餘組解法)與「正負開方術」(高次方程數值解法),使這部宋代算經在中世紀世界數學史上佔有突出的地位。
李冶:《測圓海鏡》──開元術
隨著高次方程數值求解技術的發展,列方程的方法也相應產生,這就是所謂「開元術」。在傳世的宋元數學著作中,首先系統闡述開元術的是李冶的《測圓海鏡》。
李冶(1192~1279)原名李治,號敬齋,金代真定欒城人,曾任鈞州(今河南禹縣)知事,1232年鈞州被蒙古軍所破,遂隱居治學,被元世祖忽必烈聘為翰林學士,僅一年,便辭官回家。1248年撰成《測圓海鏡》,其主要目的就是說明用開元術列方程的方法。「開元術」與現代代數中的列方程法相類似,「立天元一為某某」,相當於「設x為某某」,可以說是符號代數的嘗試。李冶還有另一部數學著作《益古演段》(1259),也是講解開元術的。
朱世傑:《四元玉鑒》
朱世傑(1300前後),字漢卿,號松庭,寓居燕山(今北京附近),「以數學名家周遊湖海二十餘年」,「踵門而學者雲集」。朱世傑數學代表作有《算學啟蒙》(1299)和《四元玉鑒》(1303)。《算學啟蒙》是一部通俗數學名著,曾流傳海外,影響了朝鮮、日本數學的發展。《四元玉鑒》則是中國宋元數學高峰的又一個標志,其中最傑出的數學創作有「四元術」(多元高次方程列式與消元解法)、「垛積法」(高階等差數列求和)與「招差術」(高次內插法)。
㈧ 中國古代哪些數學家有巨大數學成就
劉徽(生於公元250年左右),三國後期魏國人,是中國古代傑出的數學家,也是中國古典數學理論的奠基者之一.其生卒年月、生平事跡,史書上很少記載。據有限史料推測,他是魏晉時代山東鄒平人。終生未做官。他在世界數學史上,也佔有傑出的地位.他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是我國最寶貴的數學遺產.
《九章算術》約成書於東漢之初,共有246個問題的解法.在許多方面:如解聯立方程,分數四則運算,正負數運算,幾何圖形的體積面積計算等,都屬於世界先進之列,但因解法比較原始,缺乏必要的證明,而劉徽則對此均作了補充證明.在這些證明中,顯示了他在多方面的創造性的貢獻.他是世界上最早提出十進小數概念的人,並用十進小數來表示無理數的立方根.在代數方面,他正確地提出了正負數的概念及其加減運算的法則;改進了線性方程組的解法.在幾何方面,提出了"割圓術",即將圓周用內接或外切正多邊形窮竭的一種求圓面積和圓周長的方法.他利用割圓術科學地求出了圓周率π=3.14的結果.劉徽在割圓術中提出的"割之彌細,所失彌少,割之又割以至於不可割,則與圓合體而無所失矣",這可視為中國古代極限觀念的佳作.
《海島算經》一書中,劉徽精心選編了九個測量問題,這些題目的創造性、復雜性和富有代表性,都在當時為西方所矚目.
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀.他是我國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人.
劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生.他雖然地位低下,但人格高尚.他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富.
祖沖之(公元429年─公元500年)
祖沖之(公元429年─公元500年)是我國傑出的數學家,科學家。南北朝時期人,漢族人,字文遠。生於未文帝元嘉六年,卒於齊昏侯永元二年。祖籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣)。其主要貢獻在數學、天文歷法和機械三方面。在數學方面,他寫了《綴術》一書,被收入著名的《算經十書》中,作為唐代國子監算學課本,可惜後來失傳了。祖沖之還和兒子祖暅一起圓滿地利用「牟合方蓋」解決了球體積的計算問題,得到正確的球體積公式。在機械學方面,他設計製造過水碓磨、銅制機件傳動的指南車、千里船、定時器等等。此外,對音樂也研究。他是歷史上少有的博學多才的人物。
㈨ 誰是中國古代有名的數學家
中國古代有名的數學家:張衡,張爽,劉徽,祖沖之,祖暅,梅文鼎
張衡:《後漢書》提到,張衡曾寫過一部《算罔論》。此書遲到唐代已經失傳,以至唐代的章懷太子李賢懷疑張衡沒寫過這部書,而是因為《靈憲》是網路天地而算之,故稱《靈憲算罔論》。從《九章算術·少廣》章第二十四題的劉徽注文中得知有所謂「張衡算」,因此,張衡寫過一部數學著作是應該肯定的。從劉徽的這篇注文中可以知道,張衡給立方體定名為質,給球體定名為渾。他研究過球的外切立方體積和內接立方體積,研究過球的體積,其中還定圓周率值為10的開方,這個值比較粗略,但卻是中國第一個理論求得π的值。另外,如果按照錢寶琮對《靈憲》的校勘:「(日月)其徑當天周七百三十分之一,地廣二百三十二分之一」,則當時π值等於730/232=3.1466,較10的開方有精密了。但錢寶琮所作的校勘似乎未必都符合張衡的原來數字。
張爽,劉徽:魏晉時期中國數學在理論上有了較大的發展。其中趙爽和劉徽的工作被認為是中國古代數學理論體系的開端。趙爽是中國古代對數學定理和公式進行證明的最早的數學家之一,對《周髀算經》做了詳盡的注釋。劉徽注釋《九章算術》,不僅對原書的方法、公式和定理進行一般的解釋和推導,且在論述過程中多有創新,更撰寫《海島算經》,應用重差術解決有關測量的問題。劉徽其中一項重要的工作是創立割圓術,為圓周率的研究工作奠定理論基礎和提供了科學的演算法。
祖沖之,祖暅: 他們在《九章算術》劉徽注的基礎上,將傳統數學大大向前推進了一步,成為重視數學思維和數學推理的典範。他們同時在天文學上也有突出的貢獻。其著作《綴術》已失傳,根據史料記載,他們在數學上主要有三項成就:(1)計算圓周率精確到小數點後第六位,得到3.1415926<π<3.1415927,並求得π的約率為22/7,密率為355/113;(2)得到祖日桓定理(冪勢既同,則積不容異)並得到球體積公式;(3)發展了二次與三次方程的解法。
梅文鼎:清朝精通中外數學的數學家,他堅信中國傳統數學「必有精理」,對古代名著做了深入的研究,同時又能正確對待西方數學,使之在中國紮根,對清代中期數學研究的高潮是有積極影響的。
㈩ 歷史上有哪些天才數學家
史上的天才數學家就是高斯,還有就是其他的也是很出名的。中國的就是沈括之類的。