與數(shù)學(xué)有關(guān)的歷史典故故事和人物
“許多一度被認(rèn)為沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值的抽象的數(shù)學(xué)概念與理論,出人意料地在其他領(lǐng)域中找到了原型與應(yīng)用。”學(xué)習(xí)啦小編為大家整理與數(shù)學(xué)有關(guān)的歷史典故故事和人物,供大家學(xué)習(xí)!
與數(shù)學(xué)有關(guān)的歷史典故故事和人物(一):華羅庚
華羅庚,數(shù)學(xué)家,中國(guó)科學(xué)院院士。 1910年11月12日生于江蘇金壇,1985年6月12日卒于日本東京。
1924年金壇中學(xué)初中畢業(yè),后刻苦自學(xué)。1930年后在清華大學(xué)任教。1936年赴英國(guó)劍橋大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)、學(xué)習(xí)。1938年回國(guó)后任西南聯(lián)合大學(xué)教授。1946年赴美國(guó),任普林斯頓數(shù)學(xué)研究所研究員、普林斯頓大學(xué)和伊利諾斯大學(xué)教授,1950年回國(guó)。歷任清華大學(xué)教授,中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所、應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所所長(zhǎng)、名譽(yù)所長(zhǎng),中國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、名譽(yù)理事長(zhǎng),全國(guó)數(shù)學(xué)競(jìng)賽委員會(huì)主任,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院國(guó)外院士,第三世界科學(xué)院院士,聯(lián)邦德國(guó)巴伐利亞科學(xué)院院士,中國(guó)科學(xué)院物理學(xué)數(shù)學(xué)化學(xué)部副主任、副院長(zhǎng)、主席團(tuán)成員,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)數(shù)學(xué)系主任、副校長(zhǎng),中國(guó)科協(xié)副主席,國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)委員等職。曾任一至六屆全國(guó)人大常務(wù)委員,六屆全國(guó)政協(xié)副主席。曾被授予法國(guó)南錫大學(xué)、香港中文大學(xué)和美國(guó)伊利諾斯大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位。主要從事解析數(shù)論、矩陣幾何學(xué)、典型群、自守函數(shù)論、多復(fù)變函數(shù)論、偏微分方程、高維數(shù)值積分等領(lǐng)域的研究與教授工作并取得突出成就。40年代,解決了高斯完整三角和的估計(jì)這一歷史難題,得到了最佳誤差階估計(jì)(此結(jié)果在數(shù)論中有著廣泛的應(yīng)用);對(duì)G.H.哈代與J.E.李特爾伍德關(guān)于華林問(wèn)題及E.賴(lài)特關(guān)于塔里問(wèn)題的結(jié)果作了重大的改進(jìn),至今仍是最佳紀(jì)錄。
在代數(shù)方面,證明了歷史長(zhǎng)久遺留的一維射影幾何的基本定理;給出了體的正規(guī)子體一定包含在它的中心之中這個(gè)結(jié)果的一個(gè)簡(jiǎn)單而直接的證明,被稱(chēng)為嘉當(dāng)-布饒爾-華定理。其專(zhuān)著 《堆壘素?cái)?shù)論》系統(tǒng)地總結(jié)、發(fā)展與改進(jìn)了哈代與李特爾伍德圓法、維諾格拉多夫三角和估計(jì)方法及他本人的方法,發(fā)表40余年來(lái)其主要結(jié)果仍居世界領(lǐng)先地位,先后被譯為俄、匈、日、德、英文出版,成為20世紀(jì)經(jīng)典數(shù)論著作之一。其專(zhuān)著《多個(gè)復(fù)變典型域上的調(diào)和分析》以精密的分析和矩陣技巧,結(jié)合群表示論,具體給出了典型域的完整正交系,從而給出了柯西與泊松核的表達(dá)式。這項(xiàng)工作在調(diào)和分析、復(fù)分析、微分方程等研究中有著廣泛深入的影響,曾獲中國(guó)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。倡導(dǎo)應(yīng)用數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的研制,曾出版《統(tǒng)籌方法平話(huà)》、《優(yōu)選學(xué)》等多部著作并在中國(guó)推廣應(yīng)用。與王元教授合作在近代數(shù)論方法應(yīng)用研究方面獲重要成果,被稱(chēng)為“華-王方法”。在發(fā)展數(shù)學(xué)教育和科學(xué)普及方面做出了重要貢獻(xiàn)。發(fā)表研究論文200多篇,并有專(zhuān)著和科普性著作數(shù)十種。
與數(shù)學(xué)有關(guān)的歷史典故故事和人物(二):泰勒斯
愛(ài)奧尼亞最繁盛的城市是米利都(Miletus,小亞細(xì)亞西南角海岸).地居?xùn)|西方交通的要沖,也是古希臘第一個(gè)享譽(yù)世界聲譽(yù)的學(xué)者泰勒斯(Thales 約公元前640-546年)的故鄉(xiāng).泰勒斯早年是一個(gè)商人,以后游歷了巴比倫,埃及等地,很快學(xué)會(huì)了天文和幾何知識(shí).
自然科學(xué)發(fā)展的早期,還沒(méi)有從哲學(xué)分離出來(lái).所以每一個(gè)數(shù)學(xué)家都是哲學(xué)家,就像我國(guó)每一個(gè)數(shù)學(xué)家都是歷法家一樣.要了解人與自然的關(guān)系,以及人在宇宙中所處的位置,首先要研究數(shù)學(xué),因?yàn)閿?shù)學(xué)可以幫助人們?cè)诨煦缰姓页鲋刃?按照邏輯推理求得規(guī)律.
泰勒斯是公認(rèn)的希臘哲學(xué)家的鼻祖.他創(chuàng)立了愛(ài)奧尼亞哲學(xué)學(xué)派,擺脫了宗教,從自然現(xiàn)象中尋找真理,否認(rèn)神是世界的主宰.他認(rèn)為處處有生命和運(yùn)動(dòng),并以水為萬(wàn)物的根源.泰勒斯有崇高的聲望,被尊為希臘七賢之首.
泰勒斯在數(shù)學(xué)方面的劃時(shí)代的貢獻(xiàn)是開(kāi)始了命題的證明.他所得到的命題是很簡(jiǎn)單的.如圓被任一直徑平分;等腰三角形兩底角相等;兩條直線(xiàn)相交,對(duì)頂角相等;相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例;半圓上的圓周角是直角;兩三角形兩角與一邊對(duì)應(yīng)相等,則三角形全等.并且證明了這些命題.
泰勒斯游歷了許多地方,他在埃及的時(shí)候,應(yīng)用相似三角形原理,測(cè)出了金字塔的高度,使埃及法老阿美西斯(Amasis 二十六王朝法老)大為驚訝.泰勒斯對(duì)于天文也很精通,據(jù)說(shuō)在他的故鄉(xiāng)附近曾經(jīng)存在過(guò)兩個(gè)國(guó)家:美地亞國(guó)(Media)和呂地亞國(guó)(Lydia).有一年發(fā)生了激烈的戰(zhàn)爭(zhēng).連續(xù)五年未見(jiàn)勝負(fù),橫尸遍野,哀聲載道.泰勒斯預(yù)先知道有日食要發(fā)生,便揚(yáng)言上天反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng),某月某日將大怒,太陽(yáng)將被消逝.到了那一天,兩軍正在酣戰(zhàn)不停,突然太陽(yáng)失去了光輝,百鳥(niǎo)歸巢,明星閃爍,白晝頓成黑夜.雙方士兵將領(lǐng)大為恐懼,于是停戰(zhàn)和好,后來(lái)兩國(guó)還互通婚姻.據(jù)考證,這次日食發(fā)生在公元前585年5月28日.這大概是應(yīng)用了迦勒底人發(fā)現(xiàn)的沙羅周期,根據(jù)公元前603年5月18日的日食推得的.
泰勒斯被譽(yù)為古希臘數(shù)學(xué),天文,哲學(xué)之父,是當(dāng)之無(wú)愧的.
與數(shù)學(xué)有關(guān)的歷史典故故事和人物(三):斐波那契
意大利數(shù)學(xué)家,12、13世紀(jì)歐洲數(shù)學(xué)界的代表人物。生于比薩,早年跟隨經(jīng)商的父親到北非的布日伊(今阿爾及利亞?wèn)|部的小港口貝賈亞),在那里受教育。以后到埃及、敘利亞、希臘、西西里、法國(guó)等地游歷,熟習(xí)了不同國(guó)度在商業(yè)上的算術(shù)體系。1200年左右回到比薩,潛心寫(xiě)作。
他的書(shū)保存下來(lái)的共有5種。最重要的是《算盤(pán)書(shū)》(1202年完成,1228年修訂),算盤(pán)并不單指羅馬算盤(pán)或沙盤(pán),實(shí)際是指一般的計(jì)算。
其中最耐人尋味的是,這本書(shū)出現(xiàn)了中國(guó)《孫子算經(jīng)》中的不定方程解法。題目是一個(gè)不超過(guò)105的數(shù)分別被 3、5、7除,余數(shù)是2、3、4,求這個(gè)數(shù)。解法和《孫子算經(jīng)》一樣。另一個(gè)「兔子問(wèn)題」也引起了后人的極大興趣 。題目假定一對(duì)大兔子每一個(gè)月可以生一對(duì)小兔子,而小兔子出生后兩個(gè)月就有生殖能力,問(wèn)從一對(duì)大兔子開(kāi)始, 一年后能繁殖成多少對(duì)兔子?這導(dǎo)致「斐波那契數(shù)列」:1,1,2,3,5,8,13,21,…,其規(guī)律是每一項(xiàng)(從第3項(xiàng)起)都是前兩項(xiàng)的和。這數(shù)列與后來(lái)的「優(yōu)選法」有密切關(guān)系。
與數(shù)學(xué)有關(guān)的歷史典故故事和人物(四):拉格朗日
法國(guó)數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及天文學(xué)家拉格朗日于1736年1月25日在意大利西北部的都靈出生。少年時(shí)讀了哈雷介紹牛頓有關(guān)微積分之短文,因而對(duì)分析學(xué)產(chǎn)生興趣。他亦常與歐拉有書(shū)信往來(lái),于探討數(shù)學(xué)難題「等周問(wèn)題」的過(guò)程中,當(dāng)時(shí)只有18歲的他就以純分析的方法發(fā)展了歐拉所開(kāi)創(chuàng)的變分法, 奠定變分法之理論基礎(chǔ)。后入都靈大學(xué)。 1755年,19歲的他就已當(dāng)上都靈皇家炮兵學(xué)校的數(shù)學(xué)教授。不久便成為柏林科學(xué)院通訊院院士。兩年后,他參與創(chuàng)立都靈科學(xué)協(xié)會(huì)的工作,并于協(xié)會(huì)出版的科技會(huì)刊上發(fā)表大量有關(guān)變分法、概率論 、微分方程、弦振動(dòng)及最小作用原理等論文。這些著作使他成為當(dāng)時(shí)歐洲公認(rèn)的第一流數(shù)學(xué)家。
到了1764年,他憑萬(wàn)有引力解釋月球天平動(dòng)問(wèn)題獲得法國(guó)巴黎科學(xué)院獎(jiǎng)金。1766年,又因成功地以微分方程理論和近似解法研究科學(xué)院所提出的一個(gè)復(fù)雜的六體問(wèn)題〔木星的四個(gè)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題〕而再度獲獎(jiǎng)。 同年,德國(guó)普魯士王腓特烈邀請(qǐng)他到柏林科學(xué)院工作時(shí)說(shuō):「歐洲最大的王」的宮廷內(nèi)應(yīng)有「歐洲最大的數(shù)學(xué)家」,于是他應(yīng)邀到柏林科學(xué)院工作,并在那里居住達(dá)20年。其間他寫(xiě)了繼牛頓后又一重要經(jīng)典力學(xué)著作《分析力學(xué)》〔1788〕。書(shū)內(nèi)以變分原理及分析的方法,把完整和諧的力學(xué)體系建立起來(lái),使力學(xué)分析化。他于序言中更宣稱(chēng):力學(xué)已成分析的一個(gè)分支。
1786年普魯士王腓特烈逝世后,他應(yīng)法王路易十六之邀,于1787年定居巴黎。其間出任法國(guó)米制委員會(huì)主任,并先后于巴黎高等師范學(xué)院及巴黎綜合工科學(xué)校任數(shù)學(xué)教授。最后于1813年4月10日在當(dāng)?shù)厥攀馈?/p>
拉格朗日不但于方程論方面貢獻(xiàn)重大,而且還推動(dòng)了代數(shù)學(xué)的發(fā)展。他在生前提交給柏林科學(xué)院的兩篇著名論文:《關(guān)于解數(shù)值方程》〔1767〕及《關(guān)于方程的代數(shù)解法的研究》〔1771〕中,考察了 二、三及四次方程的一種普遍性解法,即把方程化作低一次的方程〔輔助方程或預(yù)解式〕以求解。 但這并不適用于五次方程。在他有關(guān)方程求解條件的研究中早已蘊(yùn)含了群論思想的萌芽,這使他成為伽羅瓦建立群論之先導(dǎo)。
另外,他在數(shù)論方面亦是表現(xiàn)超卓。費(fèi)馬所提出的許多問(wèn)題都被他一一解答,如:一正整數(shù)是不多于四個(gè)平方數(shù)之和的問(wèn)題;求方程x2 - A y 2 = 1〔A為一非平方數(shù)〕的全部整數(shù)解的問(wèn)題等。他還證明了π的無(wú)理性。這些研究成果都豐富了數(shù)論之內(nèi)容。
此外,他還寫(xiě)了兩部分析巨著《解析函數(shù)論》〔1797〕及《函數(shù)計(jì)算講義》〔1801〕,總結(jié)了那一時(shí)期自己一系列的研究工作。 于《解析函數(shù)論》及他收入此書(shū)的一篇論文〔1772〕中企圖把微分運(yùn)算歸結(jié)為代數(shù)運(yùn)算,從而拼棄自牛頓以來(lái)一直令人困惑的無(wú)窮小量,為微積分奠定理論基礎(chǔ)方面作出獨(dú)特之嘗試。他又把函數(shù)f(x) 的導(dǎo)數(shù)定義成f(x + h)的泰勒展開(kāi)式中的h項(xiàng)的系數(shù),并由此為出發(fā)點(diǎn)建立全部分析學(xué)。可是他并未考慮到無(wú)窮級(jí)數(shù)的收斂性問(wèn)題,他自以為擺脫了極限概念,實(shí)只回避了極限概念,因此并未達(dá)到使微積分代數(shù)化、嚴(yán)密化的想法。不過(guò),他采用新的微分符號(hào),以?xún)缂?jí)數(shù)表示函數(shù)的處理手法對(duì)分析學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了影響,成為實(shí)變函數(shù)論的起點(diǎn)。 而且,他還在微分方程理論中作出奇解為積分曲線(xiàn)族的包絡(luò)的幾何解釋?zhuān)岢鼍€(xiàn)性變換的特征值概念等。
數(shù)學(xué)界近百多年來(lái)的許多成就都可直接或簡(jiǎn)接地追溯于拉格朗日的工作。為此他于數(shù)學(xué)史上被認(rèn)為是對(duì)分析數(shù)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生全面影響的數(shù)學(xué)家之一。