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中国古代数学文化的发展

中国古代数学文化的发展
中国古代数学文化的发展

中国古代数学文化的发展

众所周知,中国文化博大精深,源远流长,自然中国古代数学文化也是如此。且看中国的“九九表”(在春秋时期,距今大约2700年),勾股定理,算筹运算,天元术等众多的数学成就,就足以证明中国古代数学对世界的贡献之大。

先秦时期——中国古代数学的萌芽。在中国,数字最早出现于商代。在殷墟出土的商代甲骨文中,有一些是记录数字的文字,包括从一至十,以及百、千、万。最大的数字为三万。这是对世界数学最伟大的贡献之一。中国的计算工具是算筹。它的起源大约可上溯到公元前5世纪,后来写在纸上便成为算筹记数法。算筹的出现标志着中国算数走向快速发展的道路。

汉唐时期——中国传统数学体系的形成。从公元220年东汉分裂,到公元581年隋朝建立,史称魏晋南北朝。这是中国历史上的动荡时期,也是思想相对活跃的时期。在长期独尊儒学之后,学术界思辨之风再起,在数学上也兴起了论证的趋势。许多研究以注释《周髀算经》、《九章算术》的形式出现,实质是寻求这两部著作中一些重要结论的数学证明。这是中国数学史上一个独特而丰产的时期,是中国传统数学稳步发展的时期。

《周髀算经》(髀:量日影的标杆)编纂于西汉末年,约公元前100年,它虽是一部天文学著作,但涉及的数学知识有的可以追溯到公元前11世纪(西周),其中包括两项重要的数学成就:勾股定理的普遍形式(中国最早关于勾股定理的书面记载),数学在天文测量中的应用(测太阳高或远的“陈子测日法”,相似形方法)。

我们现在所熟知的《九章算术注》(刘徽著)也是编纂于这一时期。《九章算术》标志以

筹算为基础的中国古代数学体系正式形成。代表了中国传统数学体

系和思想方法的特点:注重实际问题的数值计算方法,缺少抽象的

理论和逻辑系统性,使用算筹,形成世界上独有的计算工具和程序

化计算方法。

对于勾股定理,中国数学史上最先完成勾股定理证明的数学家——赵爽(公元3世纪)给出的“弦图法”正是变换法的代表之一,他在《周髀算经》注解中写到:“按弦图又可以勾,股相乘为朱实二,倍之为朱实四,以勾股之差自相乘,为中黄实,加差实一,亦成弦实。”

明清时期——中国传统数学的衰落。14世纪中、后叶,明王朝建立以后,统治者奉行以八股文为特征的科举制度,1370年明太祖朱元璋(1328-1398年)规定八股文为科举考试的主要文体,在国家科举考试中大幅度消减数学内容,明初起300余年内中国传统数学研

究呈现全面衰退,致使明代大数学家看不懂宋元重要数学成就。明清两朝(1368-1911年)共543年,不仅未能产生出与《数书九章》、《四元玉鉴》相媲美的数学杰作,而且在18世纪中叶“乾嘉学派”重新发掘研究以前,像“四元术”这样一些宋元数学的精粹长期失传、无人通晓。

中国传统数学的特点是:第一,追求实用(数学著作都以社会生产和生活实践中的问题为纲);第二,注重算法(成果表现为算法的形式);第三,寓理于算(算理隐而不显)。

浅析中国古代数学与中国文化

浅析中国古代数学与中国文化 【摘要】中国古代数学思想扎根于中国古人的社会实践之中,体现着中国古代生产方式生活方式和思维方式的特点。反过来数学思想也推动生产和其他社会实践的发展。 【关键词】古代数学、中国文化、数 数学中最古老最原始的概念就是“数”(自然数)和“形”(简单几何图形)。它们的形成和发展也是数学思想的开端。数和形是反映现实世界的量的关系和空间形式的“原子”和“细胞”,由它们开始,逐渐发展成完善的数学体系。因此,探讨人们如何形成数和形的原始思维,可以作为探讨数学思想的出发点。数和形是人作为认识主体对现实世界的反应,是人的思维的产物。中国古人在进入文明以前就已经形成了数和形的原始思维。考古学上的许多发现向我们提供了大量,这些信息表明,在中国,在五六千年以前的原始社会就产生了数和形的原始思维。这其中的代表有北京人的石器、许家窑人的石球和大溪文化的陶球、山顶洞人的骨针和骨管、仰韶文化的数和形的观念等。再接着往下发展就到了商周时期的甲骨文了,中国古人对数学的研究可以说是不胜枚举,这里仅仅是捡了其中很小的一部分来说。 中国古代很多文学著作中夜渗透着数学思想如《庄子》的无限、极限思想,《考工记》的数学实用思想,《礼记》、《周礼》中的数学教育思想,《墨经》中的同一律思想、矛盾律思想、排中律思想等。这些很经典的文学著作都渗透着数学的思想,说明在古时人们就已经意识到数学在社会生活中的作用。 中国古代的数学教育 中国最早的比较系统的数学教育要数“官学”的数学教育了。随着社会的发展,很多问题都需要用数学知识来解答,统治阶级越来越意识到数学的重要作用,是官学的数学教育机制就产生了。在日常生活中,土地的测量、税收、平均负担、大型水利工程设计修建等,直接推动了数学教育的发展。官学中数学的教学内容有自然数的启蒙教育、直观几何的教育、“九数”教学、天文中的数学知识等。在教学质量的管理方面,素有严格要求的传统,实施视学考试制度。当然在古代中国的私学中也有很多数学教育者,在先秦时代就有孔子和墨子从事过数学的研究。 在中国古代思维取向的制约下,数学只能形成一个重计算的实用体系,这固然有与实际密切结合的优点,这个优点使古代数学得到长足的发展,但同时又使数学无法形成一个完整而严格的理论体系。中国古代特有的数学传统就在《九章算术》中有着典型的表现。《九章算术》以方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股共九个类型的实践应用型问题分成九章,每一个具体问题提出后,给出答案,在相同的一类问题上用“术”的形式给出具体算法。与西方数学相比,中国古代数学对负数的认识和运算表现得极为自然并与经济生活相同步,而西方对负数的认识则是在很晚之后的事,因为数在古希腊文化中有特殊的理性意义,所以负数就被这种理性深深的遮盖起来了。与此相反,由于中国的运筹没有肩负这种文化理性的重任,而只是对实践应用的结果负责,因此就很自然的对生产和生活中的“亏损”和“不足”等现象给出筹算上具体的表示和具体可操作的运演规则。 数学是人类的一种文化, 它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。数学让我们的思维更加严谨,考虑问题更加周到,数学对我们来说不仅仅是一个工具,它现在的用途远远超出了工具的范围,好好学习数学,终生受益。 参考文献:郑毓信王宪昌蔡仲《数学文化学》四川教育出版社佟健华杨春宏崔建勤《中国古代数学教育史》科学出版社孙宏安《中国古代数学思想》大连理工大学出版社胡作玄《数学与社会》大连理工大学出版社

数学的发展历史

七年级九班 李蕙茹 一、探究背景: 研究数学发展历史的学科,是数学的一个分支,也是自然科学史研究下属的一个重要分支。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。数学史研究所使用的方法主要是历史科学的方法,在这一点上,它与通常的数学研究方法不同。它研究的对象是数学发展的历史,因此它与通常历史科学研究的对象又不相同,所以,我们既可以在数学中学到历史,又可以在历史中学到数学。数学是研究现实世界的图形和数量关系的科学,包括代数、几何、三角、微积分等。它来源于生产,服务于生活,并不是空中楼阁,而是人类智慧的结晶。 二、目的意义: 对数学产生兴趣,轻松学好数学。通过查找名人趣事、数学常识等资料,对数学的功用问题有一个正确的认识,从而让我们对数学产生兴趣,提高数学成绩,开发我们的脑力,使自己不断提高能力,从而达到事倍功半的效果。 三、探究方法: 1、历史研究法,又叫历史考证法。数学自东汉以来的《九章算术》到现代的《微积分》,上上下下经历了几千年的时间,与现代数学联系起来,对数学历史的考证有巨大的作用。 2,自主探究法。所谓自主探究,就是通过各种途径找到对自己有用

的资料,进行整理,这是一种比较常见的方法。 四、探究结果: (一)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。 用算筹记数,有纵、横两种方式: 表示一个多位数字时,采用十进位值制,各位值的数目从左到右排列,纵横相间〔法则是:一纵十横,百立千僵,千、十相望,万、百相当〕,并以空位表示零。算筹为加、减、乘、除等运算建立起良好的条件。 筹算直到十五世纪元朝末年才逐渐为珠算所取代,中国古代数学就是在筹算的基础上取得其辉煌成就的。 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。战国时期,齐国人着的《考工记》汇总了当时手工业技术的规范,包含了一些测量的内容,并涉及到一些几何知识,例如角的概念。

中国古代数学的成就

中国古代数学的成就 中国是世界文明古国之一。数学是中国古代科学中一门重要学科,其发展源远流长,成就辉煌,其中包括圆周率、割圆术、十进位制计数法、算经十书、勾股定理、杨辉三角和剁积术、珠算等。我想就着这几项谈谈我国古代数学的成就。 一:圆周率。古今中外,许多人致力于圆周率的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,一代代的数学家为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血。十九世纪前,圆周率的计算进展相当缓慢。中国古算书《周髀算经》中有“径一而周三”的记载,认为圆周率是常数。? 我国数学家刘徽在注释《九章算术》时只用圆内接正多边形就求得π的近似值,也得出精确到两位小数的π值,他的方法被后人称为割圆术。他用割圆术一直算到圆内接正192边形,得出π≈根号10。? 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等于5/8,即π等于10的开方。虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。?王蕃发现了另一个圆周率值,这就是3.156,但没有人知道他是如何求出来的? 南北朝时代着名数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的π值,给出不足近似值3.1415926和过剩近似值3.1415927,还得到两个近似分数值,密率355/113和约率22/7。他的辉煌成就比欧洲至少早了1000年。其中的密率在西方直到1573才由德国人奥托得到,1625年发表于荷兰工程师安托尼斯的着作中,欧洲不知道是祖冲之先知道密率的,将密率错误的称之为安托尼斯率。 二、割圆术。3世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽首创割圆术,为计算圆周率建立了严密的理论和完善的算法,所谓割圆术,就是不断倍增圆内接正多边形的边数求出圆周长的方法。?中国古代从先秦时期开始,一直是取“周三径一”(即圆周周长与直径的比率为三比一)的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用“周三径一”计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比“周三径一”要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用“割圆术”来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。 三、十进位制计数法。十进位制记数法在我国原始社会就已经形成,完成于奴隶社会初期的商代,到商代已发展为完整的十进制系统,并且有了“十”、“百”、“千”、“万”等专用的大数名称。1899年从河南安阳发掘出来的象形文字,是大约3000多年前的殷代甲骨文。其中载有许多数字记录,最大的数目字是3万。如有一片甲骨上刻着“八日辛亥允戈伐二千六百五十六人。”(八日辛亥那天的战争中,消灭了敌方2656人)。这段文字说明我国在公元前1600年,已经采用了十进位值制记数法。这种记数法中,没有形成零的概念和零号,但由于引入了几个表示数位的特殊的数字如十、百、千、万等.能确切地表示出任何自然数,因而也是相当成功的十进位值制记数法,历代稍有变革,但基本框架则一直延用至今。 四、《算经十书》。《算经十书》是指汉、唐一千多年间的十部着名的数学着作,他们曾经是隋唐时代国子监算学科的教科书。十部书的名称是:《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《五经算术》、《辑古算经》、《缀术》。其中阐明“盖天说”的《周髀算经》,被人们认为是流传下来的中国最古老的既谈天体又谈数学的天文历着作。其中提到大禹治水时所应用的数学知识,成为现存文献中提到最早使用勾股定理的例

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。

浅谈从数学文化中理解数学的价值

浅谈从数学文化中理解数学的价值 张瑶03级3班1030500723 数学是什么?数学的特点是什么?数学的价值是什么?我想不是每一个人都能清楚地回答出这三个问题,尽管我们学习的数学专业,但对数学的本质,数学的精髓还知之甚少,需要我们大量阅读关于数学文化,数学史方面的书籍,从而领悟其中的精华。 R.柯朗和H.罗宾斯在《数学是什么》一书告诉我们:数学,作为人类智慧的一种表达形式,反映生动活泼的意念,深入细致的思考,以及完美和谐的愿望。它的基础是逻辑和直觉,分析和推理,共性和个性。也许我们对这段话还不是很理解,以下我想主要从以下几个大方面谈谈数学的特点和价值在这些方面的具体体现。 一、数学文化的概念 由于数学对象并非物质世界中的真实存在,而是人类抽象思维的产物,所以,数学本身就是一种文化,古希腊的亚里士多德指出,数学是研究大小的量和书的,但是它们所研究的量和书,并不是那些我们可以感觉到的,占有空间的广延性的,可分的量和书,而是作为某种特殊性质的抽象的量和数,使我们在思想中将它们分离开来研究的。从而,在亚里士多德看来,数学对象就只是一种抽象的存在,即是人类抽象思维的产物。 1.数学传统的内涵: 数学对象是客体的,但数学活动的主体——数学家从事的数学活动必定是在一定传统指导之下进行的,他们的行为方式形成了数学传统。数学家有着自己特殊的“工作方式”。以下这个笑话被用来表明在解决问题时,数学家采取与一般科学家(如:物理学家)不同的方法: 有人提出这样一个问题:“架设在你面前有煤气灶,水龙头,水壶和火柴,你想烧些水,应当怎样去做?”对此某人回答到:“在壶上放上水,点燃煤气,在把壶放到煤气灶上。”提问者肯定了这一回答,然后又追问道:“如果其他的条件都没有变化,只是水壶中已经有了足够多的水,那你有应当怎么做?”这时被提问者往往有信心地回答道:“点燃煤气,在把水壶放到煤气灶上。”因为“只有物理学家才会这样做,而数学家们则会倒去壶中的水,并声称他已把后一问题划归为原先的问题了。”这笑话说明了数学思维的一个重要特点:“在解决问题时,数学家往往不是对问题实行直接的攻击,而是不断地对此进行变形,直至最终把它转化成了某个已经得到解决的问题。 2.数学在历史发展中存在三个辩证关系: 1)抽象化与具体化 由于数学的发展在很大程度上凭助更高层次的抽象得以实现,所以更新,更高的抽 象程度是数学发展的一个重要特征;但是我们不能认为抽象化是数学发展的唯一形 式。事实上,例如:“计算数学,运筹学,统计数学等与实践密切相关的学科的建 立与发展就是具体化的实际例子。更重要的是,数学向着更高抽象程度的发展又并 非是一个单向的简单过程,而是在抽象与具体的辩证运动中得以实现的 2)一般化与特殊化 对于特殊化发法在数学解题中的作用人们已经作了较为透彻的研究,因为特殊化可 以更好地弄清题意,我们可以通过特例对可能的结论进行猜测,通过有一般向特殊 的化归解决原来的问题。与此相对照,就一般化方法而言,人们只注意了它的构造 性功能,忽视这一方法在解题中的作用。例如:由“轨迹作图法”在几何作图中的 广泛应用可看出:“轨迹作图具有“化难为易”的功能,而由原来所求作的对象到 相应轨迹的过渡事实上就是一个一般化的过程。所以我们不应片面强调一般化或特 殊化,而应明确地肯定一般化与特殊化的辩证运动是数学发展的一个基本规律。 3)多样化与一体化

中国数学发展史概述

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581618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。 用算筹记数,有纵、横两种方式: 表示一个多位数字时,采用十进位值制,各位值的数目从左到右排列,纵横相间﹝法则是:一纵十横,百立千僵,千、十相望,万、百相当﹞,

中国古代数学受文化影响的具体表现

中国古代数学受文化影响的具体表现 数学是自然科学的基石,也是社会文化中一个不可或缺的组成部分。中国古代数学成就辉煌,自汉代的《周髀算经》、《九章算术》起开始形成体系,至宋元期间达到了高峰,在千百年间曾一度居于世界数学发展的前列,为中华文明及世界文明作出了巨大的贡献。但自元中叶以来,中国数学的发展突然由盛转衰,一蹶不振,从此落后于西方国家。英国生物化学家李约瑟在其编着的《中国科学技术史》中提出了着名的“李约瑟难题”:“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?” 在这里,作为自然科学基础的数学明显也是“李约瑟难题”所涉及到的对象,而且比起其它自然科学学科,数学的基础性、抽象性、概括性更为突出,中国古代数学的发展史应当引起国内外学术界的重视,这样才能更客观全面地解释“李约瑟难题”。而要了解中国古代数学的发展历程和特点,探究它取得杰出成就和走向衰落的原因,就必须追溯到孕育它的母体,即源远流长、博大精深的中华文化,从中查找答案,以在探寻当今我国数学发展的路向中提供启示。 一、《周易》———中国古代数学发展的总源头 《周易》是中国传统思想文化中自然哲学与伦理实践的根源,

对中国古代的自然科学、哲学思想和人文精神都产生了深远的影响,同时也是华夏五千年智慧与文化的结晶,被誉为“群经之首,大道之源”。 《周易》在阴阳二元论基础上,对事物运行规律加以论证和描述,对天地万物进行性状归类,甚至精确到对事物的未来发展做出较为准确的预测。《周易》自战国时代起就被儒家学派奉为经典,人们认为它能上通天地之神灵、下切人事之百端,因此《周易》统摄中华文化数千年。 数学语言是一种高度抽象化、形式化的符号语言,而《周易》是一部由象数符号和语言符号共同构成的文化典籍,它的符号语言是用二进制的阳爻、阴爻来表现的。《周易》的象数学则是研究八卦、别卦(六十四卦)、三百八十四爻的变化,用以占筮天象吉凶,人事休咎之学。魏晋时期的数学家刘徽作《九章算术》注时说:“徽幼习《九章》,长再详览,观阴阳之割裂,总算术之根源。” 从中可知刘徽是通过学习《周易》中的阴阳学说,从而探究出算术的根源,才能为《九章算术》作注。刘徽还说:“昔在包牺氏始画八卦,以通神明之德,以类万物之情,作九九之数,以合六爻之变。”他认为中国古代数学的产生可以追溯到包牺氏画八卦,包牺氏为了“合六爻之变”而发明数学。继刘徽之后,中国数学家如秦九韶、朱世杰等都有认同数学源于《周易》的说法。《周易》研究的内容有所谓的“象、数、理、占”。 “象”是现象,是事物的外部特征。象可分为动

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)

第一讲 中国古代文学中的数学文化

第一讲中国古代文学中的数学文化数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学。它的基本单元是数字,数字之间的关系和运算规则是数学的基础。其实在虚拟世界和想象中也有空间和数量关系,同样也要符合数学规则。文学则是以诗歌、散文、小说、剧本等形式,以语言文字的手段,形象地反映社会生活的一种艺术。文学的基本单元是文字,文字之间的关系和词法、语法规则便是文字的基础。其实,我借用一个打油诗来说明两者之间的联系: 我来自北京周口, 你来自云南元谋, 牵起你毛茸茸的小手, 爱情让我们学会了直立行走。 由此可见,数学与文学是永远分不开的。到底是谁帮了谁,我们是很难说清楚的。 我国古代诗词和对联是华夏文明的重要组成部分,是文学的瑰宝。数学在中国古代文明中也占有一定非常重要的地位,这二者到底有何联系呢?从中国古代对数学不重视到今天数学成为一门最重要的基础学科之一。数学多少次想对文学说:“对你的思念是一天又一天,孤单的我还是没有改变,美丽的梦何时才能出现,亲爱的,好想再见你一面。”现在机会终于来了。 相传在文字产生之前,人们是“结绳记事”的。也就是说,一件事情为了不忘记,就在一根绳子上挽一个疙瘩。大的事情就挽一个大疙瘩,小的事情就挽一个小疙瘩。一个疙瘩一件事。但时间一长,问题就出现了:一个疙瘩一件事,事情多了就不好记忆了。特别是加疙瘩易、减疙瘩难。还有,时间长了就忘了。特别不方便。这种状况持续了很长时间。 后来,黄帝的大臣----仓颉(jie)发现鸟兽在泥湿地上的爪印,使他有了创造象形文字的启示。可是,爪印也需要计数呀,于是仓颉就发明了数字。这就是“仓颉造字”的传说。中国字很有意思,1代表个体,而3就表示多个个体的总和了!所以后来,老子就说:“道生一,一生二,二生三,三生万物”。我们可以看几个例子:比如“木”字,一个“木”字是指一棵树,而两个“木”就成“林”,也就是双木成林的意思,而三个“木”字就成了“森”,就代表树木众多的意思。再比如“人”字,一个字表示有别于猿或类人猿,手脚有分工,又会说话,又能制造工具的高级动物。而两个“人”字,就成了“从”字,是指二人同行,三个“人”字,就变成了“众”,指很多人的意思。 除了这中数量上的关系以外,有的字还与位置有关系。比如:“”(ji),意思就是带

中国数学史-

中国数学史 数学是中国古代科学中一门重要的学科,根据中国古代数学发展的特点,可以分为五个时期:萌芽;体系的形成;发展;繁荣和中西方数学的融合。 中国古代数学的萌芽 原始公社末期,私有制和货物交换产生以后,数与形的概念有了进一步的发展,仰韶文化时期出土的陶器,上面已刻有表示1234的符号。到原始公社末期,已开始用文字符号取代结绳记事了。 西安半坡出土的陶器有用1~8个圆点组成的等边三角形和分正方形为100个小正方形的图案,半坡遗址的房屋基址都是圆形和方形。为了画圆作方,确定平直,人们还创造了规、矩、准、绳等作图与测量工具。据《史记·夏本纪》记载,夏禹治水时已使用了这些工具。 商代中期,在甲骨文中已产生一套十进制数字和记数法,其中最大的数字为三万;与此同时,殷人用十个天干和十二个地支组成甲子、乙丑、丙寅、丁卯等60个名称来记60天的日期;在周代,又把以前用阴、阳符号构成的八卦表示八种事物发展为六十四卦,表示64种事物。 公元前一世纪的《周髀算经》提到西周初期用矩测量高、深、广、远的方法,并举出勾股形的勾三、股四、弦五以及环矩可以为圆等例子。《礼记·内则》篇提到西周贵族子弟从九岁开始便要学习数目和记数方法,他们要受礼、乐、射、驭、书、数的训练,作为“六艺”之一的数已经开始成为专门的课程。 春秋战国之际,筹算已得到普遍的应用,筹算记数法已使用十进位值制,这种记数法对世界数学的发展是有划时代意义的。这个时期的测量数学在生产上有了广泛应用,在数学上亦有相应的提高。 战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,尤其是对于正名和一些命题的争论直接与数学有关。名家认为经过抽象以后的名词概念与它们原来的实体不同,他们提出“矩不方,

人教版小学数学中的数学文化与中国古代数学著作

人教版小学数学中的数学文化与中国古代数学著作 知识点汇总(1-6年级) ●一年级上册 阶段:认识了1-10之后 1:我国古代用算筹来表示数。算筹是用竹、木或骨等制成的细棍。分为横式和纵式。 2:在很久以前,古埃及使用象形数字,用丨表示1,∩表示10。 阶段:认识钟表 3:我国古代的计时工具,日晷(利用太阳照射的影子来计时),铜漏壶(利用滴水计时)。 ●一年级下册 阶段:认识图形 4:“七巧板”是我国古代的一种拼板玩具,由7块板组成,拼出来的图案千变万化。 阶段:认识人民币 5:我国的货币历史悠久,种类丰富。蚁鼻钱、布币、刀币、秦半两钱币、唐代开元通宝、元代中统元宝交钞、清代光绪元宝铜币 ●二年级上册 阶段:表内乘法(一) 6:乘号的由来。乘号“×”,是英国数学家奥特雷德在1631年最早使用的。(可以把“×”看作是由“+”斜过来写的) 阶段:表内乘法(二) 7:我们学习的乘法口诀,在我国两千多年前就有了。那时把口诀刻在“竹木桶”上,从“九九八十一”开始的,所以也叫“九九歌”。七百多年前才倒过来,从“一一得一”开始。 ●二年级下册 阶段:表内除法(一) 8:在1659年,瑞士数学家拉恩在他的《代数》一书中,第一次使用“÷”表示除法。(“÷”用一条横线把两个圆点分开,恰好表示平均分的意思) 阶段:万以内数的认识 9:记数历史。最早人们用石子记数。后来用算筹记数。再往后用摆珠子的方式记数。慢慢该进程算盘记数。●三年级上册 阶段:分数的初步认识10:分数在我国很早就有了。最初分数的表示法跟现在不一样,例如,43表示成丨丨丨丨 丨丨丨后来,印度出现了和

我国相似的分数表示法,4 3表示成43。再往后,阿拉伯人发明了分数线,分数的表示法就成为现在这样了。 ●三年级下册 阶段:位置与方向(一) 11:指南针是用来指示方向的。早在两千多年前,我们的祖先就用磁石制作了指示方向的仪器——司南,后来又发明了罗盘。指南针是我国古代四大发明之一。 阶段:年、月、日 12:节气歌。春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,求出路秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。 13:公历中,将一年定为365天(平年)。这样,每过4年差不多就要少记1天,把这1天加在2月里,这一年就有366天(闰年)。我国古代就知道一年有365天零 4 1天。(地球总是绕着太阳转动,转一圈大约要用365天5时48分46秒) 补充:公历年份是4的倍数的一般都是闰年;但公历年份是100的倍数时,必须是400的倍数才是闰年。如1900年不是闰年,2000年才是闰年。 14:人们把地球自转一圈所需要的时间定为一日。 15:由于地球在绕太阳转动的同时又自西向东自转,地球上各地日出日落的时间不一致,因而全世界不能统一用一个时间。科学家把全球划分为24个时区,每个时区用同一个时间,相邻时区相差一小时。有的国家为了方便,在自己的国度内统一使用首都所在时区的时间。 阶段:小数的初步认识 16:我国古代用小棒表示数。为了表示小数,就把小数点后面的数放低一格。例如,把3.12摆丨丨 一丨丨丨。这是世界上最早的小数表示方法。在西方,小数的出现很晚。最早使用小圆点作为小数点的是德国数学家克拉维斯。 ●四年级上册 阶段:大数的认识 17:生活中我们有时会看到三位一分节的大数(例如:光速约为299800000米/秒)。这与使用英语的国家(如英国、美国)以三位分级读法的方法有关。 18:记数的发展:用实物记数,用绳结记数,刻道记数。后来人们发明了一些记数符号,这些符号就叫数字。各地区数字不同,交流起来不方便。经过很长时间,才逐渐统一成现在这种通用的阿拉伯数字。 19:阿拉伯数字。大约在3世纪时,印度人发明了一种特殊的数字。后来,这种印度数字传到了阿拉伯。大约在12世纪时,阿拉伯商人又把印度数字带到了欧洲,欧洲人称它们为“阿拉伯数字”。慢慢地,阿拉伯数字成为一种通用的数字。这就是今天的阿拉伯数字。(阿拉伯数字是印度人发明的)

中国古代数学的成就

中国古代数学的成就 摘要:中国古代数学具有悠久的传统。在古代四大文明中,中国数学持续繁荣时期最为长久。从公元前后至公元14世纪,中国古典数学先后经历了三次发展高潮,即两汉时期、魏晋南北朝时期和宋元时期,并在宋元时期达到顶峰。 关键词:中国古代;数学成就 中国古代数学的成就包括圆周率、割圆术、十进位制计数法、算经十书、勾股定理、(测高、远、深的方法)测量太阳高度、祖冲之~祖暅父子、等间距二次内插公式、秦九韶的高次方程数值解法、杨辉三角和剁积术以及珠算 圆周率 古今中外,许多人致力于圆周率的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,一代代的数学家为这个神秘的数贡献了无数的时间与心血。十九世纪前,圆周率的计算进展相当缓慢。中国古算书《周髀算经》(约公元前2世纪)中有“径一而周三”的记载,认为圆周率是常数。 我国数学家刘徽在注释《九章算术》(263)时只用圆内接正多边形就求得π的近似值,也得出精确到两位小数的π值,他的方法被后人称为割圆术。他用割圆术一直算到圆内接正192边形,得出π≈根号10(约为3.16)。 汉朝时,张衡得出π的平方除以16等于5/8,即π等于10的开方(约为3.162)。虽然这个值不太准确,但它简单易理解,所以也在亚洲风行了一阵。王蕃(229-267)发现了另一个圆周率值,这就是3.156,但没有人知道他是如何求出来的 南北朝时代著名数学家祖冲之进一步得出精确到小数点后7位的π值(约5世纪下半叶),给出不足近似值3.1415926和过剩近似值3.1415927,还得到两个近似分数值,密率355/113和约率22/7。他的辉煌成就比欧洲至少早了1000年。其中的密率在西方直到1573才由德国人奥托得到,1625年发表于荷兰工程师安托尼斯的著作中,欧洲不知道是祖冲之先知道密率的,将密率错误的称之为安托尼斯率。 割圆术 3世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽首创割圆术,为计算圆周率建立了严密的理论和完善的算法,所谓割圆术,就是不断倍增圆内接正多边形的边数求出圆周长的方法。 中国古代从先秦时期开始,一直是取“周三径一”(即圆周周长与直径的比率为三比一)的数值来进行有关圆的计算。但用这个数值进行计算的结果,往往误差很大。正如刘徽所说,用“周三径一”计算出来的圆周长,实际上不是圆的周长而是圆内接正六边形的周长,其数值要比实际的圆周长小得多。东汉的张衡不满足于这个结果,他从研究圆与它的外切正方形的关系着手得到圆周率。这个数值比“周三径一”要好些,但刘徽认为其计算出来的圆周长必然要大于实际的圆周长,也不精确。刘徽以极限思想为指导,提出用“割圆术”来求圆周率,既大胆创新,又严密论证,从而为圆周率的计算指出了一条科学的道路。 十进位制计数法 十进位制记数法在我国原始社会就已经形成,完成于奴隶社会初期的商代,到商代已发展为完整的十进制系统,并且有了“十”、“百”、“千”、“万”等专用的大数名称。1899年从河南安阳发掘出来的象形文字,是大约3000多年前的殷代甲骨文。其中载有许多数字记录,最大的数目字是3万。如有一片甲骨上刻着“八日辛亥允戈伐二千六百五十六人。”(八日辛亥那天的战争中,消灭了敌方2656人)。这段文字说

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

浅析中国数学发展史

浅析中国数学发展史 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。本文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:中国数学史、数学思想、数学历史 一、中国古代数学 数学在中国历史久矣。在殷墟出土的甲骨文中有一些是记录数字的文字,包括从一至十,以及百、千、万,最大的数字为三万;司马迁的史记提到大禹治水使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具,而且知道“勾三股四弦五”;据说《易经》还包含组合数学与二进制思想。2002年在湖南发掘的秦代古墓中,考古人员发现了距今大约2200多年的九九乘法表,与现代小学生使用的乘法口诀“小九九”十分相似。 算筹是中国古代的计算工具,它在春秋时期已经很普遍;使用算筹进行计算称为筹算。中国古代数学的最大特点是建立在筹算基础之上,这与西方及阿拉伯数学是明显不同的。 大约在3000年以前中国已经知道自然数的四则运算,这些运算只是一些结果,被保存在古代的文字和典籍中。乘除的运算规则在后来的"孙子算经"(公元三世纪)内有了详细的记载。中国古代是用筹来计数的,在我们古代人民的计数中,己利用了和我们现在相同的位率,用筹记数的方法是以纵的筹表示单位数、百位数、万位数等;用横的筹表示十位数、千位数等,在运算过程中也很明显的表现出来。"孙子算经"用十六字来表明它,"一从十横,百立千僵,千十相望,万百相当。"和其他古代国家一样,乘法表的产生在中国也很早。乘法表中国古代叫九九,估计在2500年以前中国已有这个表,在那个时候人们便以九九来代表数学。现在我们还能看到汉代遗留下来的木简(公元前一世纪)上面写有九九的乘法口诀。 现有的史料指出,中国古代数学书"九章算术"(约公元一世纪前后)的分数运算法则是世界上最早的文献,"九章算术"的分数四则运算和现在我们所用的几乎完全一样。 中国数学发展繁荣时期大约在西汉末期至隋朝中叶。这是中国数学理论的第一个高峰期。这个高峰的标志就是数学专著<九章算术>的诞生。至少有1800年的《九章算术》,其作者是谁?由谁编纂?至今无从考证。史学家们只知道,它是中国秦汉时期一二百年的数学知识结晶,到公元1世纪时开始流传使用。中国数学的全盛时期是隋中叶至元后期。在

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