中国数学的世界之最
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关于中国数学的世界之最的知识所谓位置值制,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。
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。
数学界中的五大神奇数字,这5个数字影响到了整个人类—度
哥世界之最
1、150(邓巴指数)
150这个数字变代表邓巴指数,经过邓巴的研究发现,人类的社交人数上限为150人,当你的社交人数超过150人之后你会发现你会忘记多余之人的名字,也会大大降低你的社交效率和成果,这个数字也是关系到我们每一个人,想想看你的社交圈超过了150人吗?
2、0.618(黄金分割比例)
0.618这个数字所代表就是黄金分割比例,是被公认为最具审美的一个数字,蕴藏着丰富的美学价值,当人的身高和腿呈现出1:0.618时,那么则代表着这个人的身材绝对非常完美,不管是男性还是女性都适用这个审美标准。
3、10000
通过研究证明发现,人的大脑需要10000小时(相当于416天)来不断学习知识或者技能才能达到大师级的水平,天赋异禀的人当然可能用的时间回更少,但天赋的作用还是有限,后天的努力才是更为重要!
4、7
7这个数字也是非常神奇的,根据研究发现,一个人手机上常用到了APP不会超过7个,人类短暂记忆能够记住的数量不超过7,如果一个事物被提到7次以上,那么大脑中便会将这个事给长期记住!
5、142857
据相关资料记载,有考古学家在充满着神秘的埃及金字塔内发现了一组神秘的数字,这个数字便是“142857”了,这串神秘的数字又代表着神秘含义呢?至今科学家们也没能弄清楚其中的奥秘,但也发现了几点关于它的“恐怖”之处,甚至和我国08年发生的汶川地震的时间完全吻合......。
1.最早创造了先进的十进位位值记数法。
2.最早发现分数运算规律。
《九章》中有成套的分数四则运算法则,与今日所学相同。
3.《九章》中最早发现开平方、开立方的方法。
欧洲直到四世纪才知道开平方。
而开立方则迟至十四世纪。
4.最早应用比例理论。
《九章》中已有比例运算。
5.《九章》首先引进正负数和正负术。
6.《九章》中的“五家共井”,是最早的不定方程求解问题。
7.《九章》最早记载线性方程组的解法。
8.贾宪—杨辉三角形,早西方帕斯卡500年。
9.最早研究高阶等差数列,比欧洲早400年。
即沈括所创“垛积术”。
10.最早获极精确的圆周率近似值,即“祖率”。
11.发现体积求积原理:“刘祖原理”,早欧洲1000多年。
12.最早发现二次方程、三次方程的数值解法。
以后更能解多元高次方程组,即“四元术”,为世界首创。
中国古代和数学相关的知识中国古代是世界上数学发展最早、最丰富的国家之一,古代中国的数学成就在世界上有着重要的地位。
以下是一些与中国古代和数学相关的知识。
一、古代中国的数学基础古代中国的数学基础主要来源于《九章算术》和《周髀算经》等经典著作。
这些著作包含了古代中国的数学原理、方法和应用。
《九章算术》是中国古代数学的经典之一,它包括了十数章,涵盖了算术的基本原理、整数运算、分数运算等内容。
《周髀算经》是中国古代数学的另一部重要著作,它主要讲述了数学的应用,包括了算术、代数等方面的内容。
二、古代中国的数学成就古代中国在数学方面有着许多重要的成就。
其中之一是中国古代数学家刘徽的《九章算术》。
这部著作系统地总结了古代中国的数学知识,包括了算术、代数、几何等方面的内容。
刘徽的贡献不仅在于总结了古代数学的成果,还在于提出了许多独特的数学方法和技巧。
另外,古代中国还有许多其他数学家的贡献,比如祖冲之的《缀术》、杨辉的《杨辉三角》等。
三、中国古代数学的发展中国古代数学的发展可以追溯到商代和周代。
在商代,古代中国已经开始使用简单的计数方法和运算规则。
在周代,古代中国的数学得到了进一步的发展,出现了一些重要的数学著作。
随着时间的推移,中国古代数学的发展逐渐成熟,涌现出许多杰出的数学家。
四、古代中国数学的应用古代中国的数学不仅仅停留在理论层面,还有广泛的应用。
古代中国的数学应用领域包括了农业、商业、天文学等方面。
比如在农业方面,古代中国的数学家通过研究土地面积、农作物产量等问题,提出了许多实用的数学方法。
在商业方面,古代中国的数学家通过研究货币兑换、利润计算等问题,为商业活动提供了数学支持。
在天文学方面,古代中国的数学家通过研究天体运动、日食月食等问题,推动了天文学的发展。
五、中国古代数学对世界的影响中国古代数学对世界的影响深远。
古代中国的数学成就不仅在中国产生了广泛的影响,还传播到了世界各地。
在古代,中国的数学知识通过丝绸之路等途径传播到了西方国家,对西方数学的发展产生了一定的影响。
大班科学优质课教案及教学反思《中国的世界之最》教学目标1.认识中国的世界之最,培养学生对中国文化的自豪感和民族自信心。
2.学习转换长度单位和比较大小单位的方法,提高学生的数学思维能力。
3.发展学生的观察能力、实验技能和团队合作精神。
教学内容1.讲解中国的世界之最,包括海拔最高的山峰、河流最长的河流、人口最多的国家等。
2.学习长度单位及换算方法,如毫米、厘米、分米、米、千米,以及数学符号比较大小方法。
3.学习实验方法,通过使用尺子、绳子等工具,进行长度的实际测量。
教学过程第一节课导入环节1.教师带领学生回顾和讲解什么是长度,长度可以用来做什么。
2.展示一些物品,如小树枝、鞋垫等,让学生估计它们的长度。
3.分组讨论,比较各组估计的结果,并选择一个正确的估计结果。
正式教学1.讲解长度单位的概念,如毫米、厘米、分米、米、千米等,并介绍各个单位之间的换算关系。
2.使用统一的长度单位进行比较,例如将鞋垫的长度换算成厘米,和其他物品进行比较。
实验环节1.每个小组分配一个物品(如尺子、绳子等),自行测量长度,并记录测量结果。
2.小组之间比较测量结果,选择最精确的测量数据,并汇报给全班。
第二节课导入环节1.回顾上节课学习的长度单位和换算关系。
2.通过展示图片和讲解介绍中国的世界之最,比如世界最长的城墙、最大的人造水利工程等。
正式教学1.引导学生比较中国的世界之最之间的长度和大小关系。
2.讲解数学符号的意义和应用,如“>”、“<”、“=”等符号的比较方法。
实验环节1.分组进行实验,选择一个容器(如纸杯、玻璃杯等),估计它的容量。
2.使用标准的容量单位(如升、毫升等),对容量进行测量,并比较不同容器之间的大小。
教学反思本节课教学过程中,通过多种方式引导学生了解中国的世界之最。
本操作能够让学生更好地认识自己国家的优点和特点,培养他们的民族自信心。
同时,本节课结合了长度单位换算和数学符号应用的相关知识,并进行了实验操作。
中国传统数学在世界数学史上的地位三、中国传统数学在世界数学史上的地位(中国数学史概述、2002年第24届国际数学家大会、华罗庚)人类进入文明社会五千余年来,世界数学中心发生了几次大的转移,在自公元前3-4世纪至14世纪初的一千七八百年间,中国数学是世界领先的,其间有三次大的高潮,之后又有三次不同程度的衰落。
经过一个世纪的努力,我们走出了六百年的低谷,重新成为数学大国,并正在为厕身数学强国的行列而奋斗。
大家知道,2002年8月20日-28日,在北京成功地举行了第24届国际数学家大会。
这是国际数学家大会首次在我国召开,也是第一次在发展中国家召开。
应该说,这是多年来在我国举行的最重要的一次国际学术会议。
世界数学联盟对会议地点的选择非常慎重,都是选择在数学发达的国家和地区。
过去的23次大会,大都在欧美举行,只有一次在日本,日本也是数学相当发达的国家。
因此,第24届国际数学家大会在召开,是国际数学界对我国当前数学发展成就的肯定和高度评价。
可以说,尽管我们的国家还属于第三世界,但是,经过近一个世纪的努力,我国的数学已经走出了近六百年的低谷,重新成为数学大国,并正为厕身于数学强国而奋斗。
我们说,我国数学走出了六百年的低谷。
六百年前,就是14世纪初,元朝中叶以前的情形如何呢?可以毫不夸张地说,这之前,我国数学在世界上领先了一千七八百年,就是说,从公元前3-4世纪至14世纪初,中国是当之无愧的世界数学强国。
第24届国际数学家大会会标我们从第24届国际数学家大会的会标说起。
大家知道,这是一个正方形,其中有4个一正方形的边长为弦的勾股形,而中心则是以勾股差为边长的小正方形。
这实际上是赵爽《周髀算经注》中的“弘图一”,刘徽《九章算术注》(公元263年)在证明《九章算术》的解勾股形公式时也用到这个图。
这个图产生于什么时候,不得而知。
刘徽注《九章算术》时曾“采其所见”。
稍前于刘徽的赵爽在《周髀算经注》的“勾股圆方图说”中使用这个图的文字叙述大体与刘徽相同,可见它们不是赵爽或刘徽个人的创造,而是数学界的共知。
魏晋武帝时期数学家刘徽生平刘徽的工作,不仅对中国古代数学发展产生了深远影响,而且在世界数学史上也确立了崇高的历史地位。
鉴于刘徽的巨大贡献,所以不少书上把他称作“中国数学史上的牛顿”。
刘徽是公元三世纪世界上最杰出的数学家,他在公元263年撰写的著作《九章算术注》以及后来的《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产,从而奠定了他在中国数学史上的不朽地位。
刘徽的数学著作,留存后世的很少,严怀军均为久经只身抄写之作。
他的主要著作有:《九章算术注》10卷;《重差》1卷,至唐代易名为《海岛算经》;《九章重差图》l卷。
可惜后两种都在宋代失传。
《九章算术》约成书于东汉之初,共计246个问题的数学分析。
在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积排序等,都属世界一流之列于。
刘徽约公元225年—295年,汉族,山东邹平县人,魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基者之一。
是中国数学史上一个非常伟大的数学家,他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是中国最宝贵的数学遗产。
刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观.他是中国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人.刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚.他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富。
刘徽就是公元三世纪世界上最优秀的数学家,他在公元263年编写的著作《九章算术备注》以及后来的《海岛算是经》,就是我国最宝贵的数学遗产,从而打下了他在中国数学史上的永恒地位。
刘徽的数学著作,留传后世的很少,所留均为久经辗转传抄之作。
他的主要著作存有:《九章算术备注》10卷;《唐涛》1卷,至唐代更名为《海岛算是经》;《九章唐涛图》l卷。
可是后两种都在宋代佚失。
《九章算术》约成书于东汉之初,共有246个问题的解法。
在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积计算等,都属于世界先进之列。
当今世界最顶级数学⼤神们,⼀起了解下数学⼀门基础学科,来源于⽣活,⽬前世界上最赚钱的项⽬都跟数学有关系,⽐如⾦融、⽐如赌场、⽐如互联⽹程序、⿊客技术等等;还有⽬前的各种科学研究也⼏乎都离不开数学,顶级的数学家可以说在现代社会中⽣存,犹如囊中取物,随随便便就可以成为百万富翁,只不过往往这些顶级数学家潜⼼研究、淡泊名利、待⼈以诚,性格不是常⼈,有着常⼈不⼀般的思维。
我们今天就来聊聊这些顶级数学家,因为所处领域不同故⽽没有排名⼀说,只能说他们在各⾃的领域都是王者⼀样的存在。
1.佩雷尔曼:证明了百年难题的庞加莱猜想佩雷尔曼:俄罗斯数学家,他是⼀位Ricci流的专家,证明了数学中⼀个重要的未解决的问题:庞加莱猜想。
2006年8⽉在西班⽛马德⾥召开的国际数学⼤会上,国际数学联合会(IMU)决定将有“数学诺贝尔奖”之称的菲尔茨奖授予佩雷尔曼。
然⽽,⾯对这巨⼤的荣誉他却选择了拒绝。
他也拒领“千禧年数学⼤奖”。
潜⼼研究、淡泊名利、待⼈以诚、来去⽆踪是佩雷尔曼给同⾏最深刻的印象。
也有很多⼤学邀请他做教授开出百万年薪,他都拒绝了。
2.罗伯特朗兰兹:朗兰兹纲领创造者罗伯特·朗兰兹:加拿⼤数学家,罗伯特·朗兰兹发展了⼀项雄⼼勃勃的⾰命性理论,将数学中的两⼤分⽀数论和群论之间建⽴了新的联系,即“朗兰兹纲领”,并因此荣获2018年度阿贝尔奖,这项难度极⾼的⼯作整整历时30年才得以完成,他在1996年还获得沃尔夫数学奖。
朗兰兹纲领是数学中⼀系列影响深远的构想,联系数论、代数⼏何,群论,表⽰论;纲领最初由罗伯特·朗兰兹于1967年在⼀封给韦伊的信件中提出,⾃朗兰兹互反猜想提出起,朗兰兹纲领就引起了众多数学家的兴趣。
⽬前,⼏乎所有顶尖的欧美⼤学数学系都有⼈研究朗兰兹纲领,在朗兰兹纲领基础上发展⽽来的⼏何朗兰兹被誉为是21世纪数学新的制⾼点,代表着⼀个国家的数学研究先进⽔平之⼀。
中国⽬前研究朗兰兹纲领的著名数学家是恽之伟。
5个中国古代数学的成就中国古代数学是世界数学史上的重要组成部分,其成就不仅在于数学理论的创新,更在于数学应用的广泛。
以下将按照类别介绍5个中国古代数学的成就。
一、算术中国古代算术是世界上最早的算术之一,其成就在于发明了九九乘法表、算盘、珠算等工具,以及一些算法,如竖式算法、分数算法等。
其中,算盘是中国古代最重要的计算工具之一,它的出现极大地提高了计算效率,被广泛应用于商业、财务、科学等领域。
二、代数中国古代代数的成就主要在于发明了一些代数符号和方法,如“方程”、“未知数”、“系数”等概念,以及“正负数”、“零”等符号。
这些符号和方法为代数学的发展奠定了基础,为后来的代数学家提供了重要的启示。
三、几何中国古代几何学的成就主要在于发明了一些几何工具和方法,如圆规、直尺、勾股定理等。
其中,勾股定理是中国古代几何学的重要成就之一,它的发现和证明为后来的几何学家提供了重要的启示,成为了世界数学史上的重要里程碑。
四、数论中国古代数论的成就主要在于发现了一些数学规律和定理,如“勾股数”、“完全数”、“质数分解定理”等。
这些规律和定理为后来的数学家提供了重要的启示,成为了世界数学史上的重要贡献。
五、应用数学中国古代应用数学的成就主要在于将数学应用于实际问题的解决中,如天文学、地理学、农业、商业等领域。
其中,天文学是中国古代应用数学的重要领域之一,中国古代天文学家发明了一些天文仪器和方法,如日晷、水平仪、天球仪等,为天文学的发展做出了重要贡献。
总之,中国古代数学的成就不仅在于数学理论的创新,更在于数学应用的广泛。
这些成就为后来的数学家提供了重要的启示,成为了世界数学史上的重要贡献。
华罗庚的数学贡献为世界破解难题华罗庚,被誉为中国数学的巨人,他在数学领域做出了重大贡献,为世界破解了许多难题,开辟了新的数学思路。
华罗庚的数学成就不仅为中国数学奠定了基础,也在国际学术界产生了深远影响。
一、华罗庚的数学生涯华罗庚,1910年生于湖南岳阳一个贫穷的家庭。
从小,他就表现出了对数学的极大兴趣和天赋。
在恶劣的家境条件下,他坚持学习数学,为了更好的发展自己的才能,他曾骑车几十公里去借数学书籍阅读。
这种对数学的热爱和执着为他将来的数学事业奠定了坚实的基础。
华罗庚于1935年赴英国留学,进入剑桥大学深造。
在这里,他接触到了高等数学的前沿研究,并开始对数论、算术几何等一些重要课题进行研究。
期间,他深入地学习了欧洲现代数学的最新成果,掌握了当时数学领域的最新动态。
二、华罗庚对数学的贡献1. 数论研究华罗庚在数论方面取得了突出的成就。
最有代表性的是他解决了数学界备受关注的“哥德巴赫猜想”,该猜想认为任何一个大于2的偶数都可以分解成两个素数之和。
华罗庚在1964年证明了这一猜想,为此他获得了国际数学界最高奖项——菲尔兹奖。
华罗庚解决了这个难题,不仅填补了数学的空白,同时也在数论方面树立了一个里程碑。
2. 几何学研究华罗庚在几何学方面的研究同样令人瞩目。
他提出了著名的“华氏度量问题”,该问题探讨了在球面上如何度量两点之间的距离。
华罗庚使用了代数拓扑的方法解决了这个难题,并做出了重要的推广,为几何学的发展做出了积极贡献。
此外,华罗庚还在其他领域有着非凡的成就,如拓扑学、超线性空间等。
他的工作涉及的领域广泛,解决了数学界许多难题,为数学学科的发展开辟了新的研究方向。
三、华罗庚的国际影响华罗庚的数学成就不仅在国内受到了高度赞誉,也在国际学术界产生了重要的影响。
他的数学研究成果被广泛应用于全球数学研究领域,并为世界研究者提供了新的思路和方法。
他的成就不仅仅是中国的,更是全人类数学追求的典范。
华罗庚还积极倡导数学普及工作,并培养了一批优秀的学生,为中国数学的发展作出了巨大贡献。
走进中国数学家的世界1. 陈景润(Jingrun Chen)陈景润是中国著名的数学家,被誉为“中国数论之父”。
他在数论领域做出了重要贡献,尤其是在素数分布和黎曼猜想方面。
陈景润的主要成就之一是他证明了著名的“陈景润定理”,该定理对于研究素数的分布具有重要意义。
2. 丘成桐(Shing-Tung Yau)丘成桐是一位生于中国、定居美国的数学家,他在几何学领域做出了杰出的贡献。
他获得了菲尔兹奖章,这是数学界的最高奖项之一。
丘成桐的研究涉及到曲率流、几何分析和黎曼曲面等领域,他的工作对于解决一些几何难题起到了重要作用。
3. 毕达哥拉斯(Pythagoras)毕达哥拉斯是古希腊数学家,他的学说对中国古代数学的发展产生了深远的影响。
毕达哥拉斯的定理是数学中最著名的定理之一,也是几何学的基石之一。
这个定理在中国古代数学中得到了广泛应用,并为后来的数学家提供了许多启示。
4. 丁肇中(Zhaozhong Ding)丁肇中是中国的一位杰出物理学家和数学家。
他在数学和理论物理领域做出了许多重要贡献,尤其是在超弦理论和拓扑学方面。
丁肇中是中国科学院的院士,并获得了许多国际奖项,他的研究对于推动中国数学和物理学的发展起到了重要作用。
5. 华罗庚(Luogeng Hua)华罗庚是中国著名的数学家,他在数论和代数学领域做出了杰出的贡献。
华罗庚是中国科学院的首任院长,他致力于推动数学教育和研究的发展。
他的研究成果被广泛应用于密码学、编码理论和通信技术等领域。
这些数学家代表了中国数学领域中的一小部分,他们的贡献和成就为世界数学的发展做出了重要贡献。
通过了解他们的故事和研究领域,我们可以更好地欣赏和理解中国数学家在数学领域的杰出地位。
浅谈中国古代数学成就中国是一个有着悠久历史和灿烂文化的文明古国。
中国古代的四大发明曾经极大地推动了世界文明的进步。
同样,作为中国文化的一个重要组成部分,中国古代数学,由于其自身的历史渊源和独特的发展过程,形成了与西方迥然不同的风格,成为世界数学发展的历史长河中的一支不容忽视的源头。
数学是中国古代最为发达的学科之一,通常称为“算术”即“算数之术”。
中国古代数学所研究的内容大体上是今天数学教科书中的算术、代数、几何、三角等方面的内容。
与世界上其他民族的数学相比,中国数学源远流长,成就卓著。
本文将按照年代的顺序,巡视一下中国古代数学发展的状况。
一、先秦时期————中国古代数学的萌芽中国是世界著名的文明古国,和古巴比伦、埃及和印度一样,她也是人类文化的发源地之一。
数学作为中国文化的重要组成部分,他的起源可以追溯到遥远的古代。
根据古籍记载、考古发现以及其他文字资料推测,至少在公元前3000年左右,在中华古老的土地上就有了数学的萌芽。
一般认为,这一时期的数学成就主要有以下几点:1、结绳记事中国古代记数方法的起源是很早的。
据《易.系辞传》称:“上古结绳而治。
”《易.九家义》明确地解释了这种方法:“事大,大结其绳;事小,小结其绳。
结之多少,随物众寡。
”这种结绳记事的方法是很古老的。
据《史记》记载:“伏羲始画八卦,造书契,以代结绳之治。
”这表明,在伏羲这一位中国神话中的人类始祖之前,结绳记事这种方法就已十分流行,并且在他的时代已开始用“八卦”和“书契”等方法来代替“结绳记事”了。
2、规矩的使用规矩是中国传统的几何工具。
至于它们的用途,《周礼》、《荀子》、《淮南子》、《庄子》等古籍都有明确的记载:“圆者中规,方者中矩。
”说明它们分别用于圆与方的问题。
它们的起源也是很早的,据《史记》记载,夏禹在治水时就“左准绳,又规矩,载四时,以开九州,通九道”。
甚至在汉武梁祠中还有“伏羲手执规、女娲手执矩”的造像,将这两种工具的最早使用归功于传说中的伏羲与女娲。
世界之最的中国数学成就一、最早应用十进制中国是最早应用"十进制制"计数法的国家。
早在春秋战国时期,便已能熟练地应用十进制的算筹记数法,这种方法和现代通用的二进制笔算记数法基本一致,这比所见最早的印度(公元595年)留下的十进制制数码早一千多年。
二、最早提出负数的概念中国的数学专着《九章算术》,是世界上杰出的古典数学著作之一,这本书中就已引入了负数概念。
这比印度在公元7 世纪左右出现的负数概念,约早六百多年。
欧洲人则在10 世纪时才对负数有明确的认识,比中国要迟一千五百多年。
三、最早论述了分数运算中国在《九章算术》中,最早系统地论述了分数的运算。
象这样系统地论述分数的运算方法,在印度要迟到公元7 世纪左右,而在欧洲则更迟了。
四、最早提出联立一次方程的解法中国最早提出联立一次方程组的解法,也是在《九章算术》中出现的。
同时还提出了二元、三元、四元、五元的联立一次方程组的解法,这种解法和现在通用的消元法基本一致。
在印度,多元一次方程的解法最早出现在7 世纪初印度古代数学家婆罗门笈多(约在公元628 年)的著作中。
至于欧洲使用这种方法,则要比中国迟一千多年了。
五、最早论述了最小公倍数在世界上,中国最早提出了最小公倍数的概念。
由于分数加、减运算上的需要,也是在《九章算术》中就提出了求分母的最小公倍数的问题。
在西方,到13 世纪时意大利数学家斐波那契才第一个论述了这一概念,比中国至少要迟一千二百多年了。
六、最早研究不定方程中国最早研究不定方程的问题,也是在《九章算术》这部名著中,书中提出了解六个未知数、五个方程的不定方程的方法,要比西方提出解不定方程的丢番图大概早三百多年。
七、最早运用极限概念大约在公元 3 世纪,中国数学家刘徽在他的不朽著作《九章算术注》中,讲解计算圆周率的"割圆术"和开方不尽根问题,以及讲解求楔形体积时,最早运用了极限的概念。
虽然欧洲在古希腊就有关于这一概念的想法,但是真正运用极限概念,却是在公元17 世纪以后的事了,这要比中国大约要晚一千四百多年。
中国人数学真是世界第一吗中国人的数学好,似乎是全世界公认的事实,英国学校到上海取经“怎么教数学”已经不是新鲜事。
中国人的数学真的很好?事实上,中国人的数学看起来很好,但在数学研究领域就处于落后位置了。
不信?看看下面的数据吧!数据一:中国(上海)数学成绩第一在经合组织发起的国际学生评估项目(PISA)中,中国大陆未作为整体参加测试,上海的中学生在数学水平测试中超过其他75个城市,排名第一。
美国只排在36位。
数据二:中国数学竞赛成绩数一数二除了日常的数学学习,中国的数学竞赛成绩在国际上也是数一数二的。
国际数学奥林匹克竞赛是面向中学生的最著名竞赛之一,自1985年中国参赛以来,19次获总分第一。
中国以外,只有韩国、罗马尼亚、保加利亚和前苏联(俄罗斯)、伊朗和美国获得过总分第一,其中,美国仅仅获得过一次。
不过除中国外,1985年以后的许多金牌获奖者们已在国际数学界崭露头角。
法国、俄罗斯、美国、匈牙利、巴西等国的竞赛选手都获得过菲尔兹奖、克雷数学奖等,而中国的参赛者却在研究水平上整体落后于曾经击败过的对手。
数据三:数学专业排名中国未进前三2019年数学专业排前50名的大学中,有27所在美国,法国6所,英国4所,沙特阿拉伯2所,瑞士2所,中国大陆2所,中国香港2所,日本1所,俄罗斯1所,以色列1所,德国1所,奥利地1所。
由此可见,目前在中学数学阶段中国人的数学能力凸显,但是到了大学则没有跟上,许多数学人才也选择了出国深造。
数据四:中国本土无人获数学界“诺贝尔奖”在数学界“诺贝尔奖”—菲尔兹奖获得者中,美国有18人(其中1人为华裔,丘成桐),法国11人,俄罗斯(包括前苏联)8人,英国7人(德裔1人),日本3人,比利时2人,瑞典1人,意大利1人,德国1人,新西兰1人,以色列1人,澳大利亚1人(华裔,陶哲轩),奥地利1人。
世界数学研究中,美国、法国和俄罗斯处于无可争议的领先地位。
以色列和日本等国也领先中国。
也许中国人的数学能力是很好,但是缺乏研究与发展数学的环境,而导致在数学研究领域处于落后位置。
1 引言中国是四大文明古国之一,也是数学的发源地之一,由于地域、文化等特点,中国古代数学与欧洲数学存在着巨大的差别.这不仅表现在对理论与计算的偏重上,还表现在数学与社会关系的处理上.欧洲数学注重理论的逻辑推演和系统的建立.而与之相对,中国数学注重算法的研究和知识的现实可用性.这些特点使得中国数学在很长一段时间里成就位居世界之首.尤其是在古希腊数学衰落之后,中国数学取得了许多举世瞩目的成就.当西欧进入黑暗时代时,中国数学却在腾飞,许多成就比后来欧洲在文艺复兴和文艺复兴之后取得的同样成就早得多.这些成就的取得固然令我们感到骄傲,但到了十四世纪以后中国数学却开始走向了衰落.几百年来,中国人在数学这片领域上几乎找不到任何重大的发现与创新.这其中的原因不能不令我们深思.对历史进行研究能让我们看到中国古代数学由兴到衰的过程.对产生这种结果的诸多因数进行分析就能让我们深刻认识到衰落的真正原因,从而弃其糟粕,取其精华.中国古代数学究竟取得了那些重要成就?中国古代数学又是怎样走向衰落的?为弄清这些问题,首先让我们来回顾一下中国的数学发展史.2 中国古代数学发展简史数学在中国的历史悠久绵长.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”;《易经》中还包含有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.但是,真正意义上的中国古代数学体系形成于自西汉至南北朝的三、四百年期间.《算数书》成书于西汉初年,是传世的中国最早的数学专著,它是1984年由考古学家在湖北江陵张家山出土的汉代竹简中发现的.《周髀算经》编纂于西汉末年,它虽然是一本关于“盖天说”的天文学著作,但是包括两项数学成就——(1)勾股定理的特例或普遍形式(“若求邪至日者,以日下为句,日高为股,句股各自乘,并而开方除之,得邪至日.”——这是中国最早关于勾股定理的书面记载);(2)测太阳高或远的“陈子测日法”.《九章算术》在中国古代数学发展过程中占有非常重要的地位.它经过许多人整理而成,大约成书于东汉时期.全书共收集了246个数学问题并且提供其解法,主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等.在代数方面,《九章算术》在世界数学史上最早提出负数概念及正负数加减法法则;现在中学讲授的线性方程组的解法和《九章算术》介绍的方法大体相同.注重实际应用是《九章算术》的一个显著特点.该书的一些知识还传播至印度和阿拉伯,甚至经过这些地区远至欧洲.《九章算术》标志以筹算为基础的中国古代数学体系的正式形成.中国古代数学在三国及两晋时期侧重于理论研究,其中以赵爽与刘徽为主要代表人物.赵爽是三国时期吴人,在中国历史上他是最早对数学定理和公式进行证明的数学家之一,其学术成就体现于对《周髀算经》的阐释.在《勾股圆方图注》中,他还用几何方法证明了勾股定理,其实这已经体现“割补原理”的方法.用几何方法求解二次方程也是赵爽对中国古代数学的一大贡献.三国时期魏人刘徽则注释了《九章算术》,其著作《九章算术注》不仅对《九章算术》的方法、公式和定理进行一般的解释和推导,而且系统地阐述了中国传统数学的理论体系与数学原理,并且多有创造.其发明的“割圆术”(圆内接正多边形面积无限逼近圆面积),为圆周率的计算奠定了基础,同时刘徽还算出圆周率的近似值——“3927/1250(3.1416)”.他设计的“牟合方盖”的几何模型为后人寻求球体积公式打下重要基础.在研究多面体体积过程中,刘徽运用极限方法证明了“阳马术”.另外,《海岛算经》也是刘徽编撰的一部数学论著.南北朝是中国古代数学的蓬勃发展时期,计有《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》等算学著作问世.祖冲之、祖暅父子的工作在这一时期最具代表性.他们着重进行数学思维和数学推理,在前人刘徽《九章算术注》的基础上前进了一步.根据史料记载,其著作《缀术》(已失传)取得如下成就:①圆周率精确到小数点后第六位,得到3.1415926<π<3.1415927,并求得π的约率为22/7,密率为355/113,其中密率是分子分母在1000以内的最佳值;欧洲直到16世纪德国人鄂图和荷兰人安托尼兹才得出同样结果.②祖暅在刘徽工作的基础上推导出球体体积公式,并提出二立体等高处截面积相等则二体体积相等(“幂势既同则积不容异”)定理;欧洲17世纪意大利数学家卡瓦列利才提出同一定理,此外,祖氏父子在天文学上也有一定贡献.隋唐时期的主要成就在于建立中国数学教育制度,这大概主要与国子监设立算学馆及科举制度有关.在当时的算学馆《算经十书》成为专用教材对学生讲授.《算经十书》收集了《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》等10部数学著作.所以当时的数学教育制度对继承古代数学经典是有积极意义的.公元600年,隋代刘焯在制订《皇极历》时,在世界上最早提出了等间距二次内插公式;唐代僧一行在其《大衍历》中将其发展为不等间距二次内插公式.从公元11世纪到14世纪的宋、元时期,是以筹算为主要内容的中国古代数学的鼎盛时期,其表现是这一时期涌现许多杰出的数学家和数学著作.中国古代数学以宋、元数学为最高境界.在世界范围内宋、元数学也几乎是与阿拉伯数学一道居于领先集团的.贾宪在《黄帝九章算法细草》中提出开任意高次幂的“增乘开方法”,同样的方法至1819年才由英国人霍纳发现;贾宪的二项式定理系数表与17世纪欧洲出现的“巴斯加三角”是类似的.遗憾的是贾宪的《黄帝九章算法细草》书稿已佚.秦九韶是南宋时期杰出的数学家.1247年,他在《数书九章》中将“增乘开方法”加以推广,论述了高次方程的数值解法,并且例举20多个取材于实践的高次方程的解法(最高为十次方程).16世纪意大利人菲尔洛才提出三次方程的解法.另外,秦九韶还对一次同余式理论进行过研究.李冶于1248年发表《测圆海镜》,该书是首部系统论述“天元术”(一元高次方程)的著作,在数学史上具有里程碑意义.尤其难得的是,在此书的序言中,李冶公开批判轻视科学实践活动,将数学贬为“贱技”、“玩物”等长期存在的士风谬论.公元1261年,南宋杨辉在《详解九章算法》中用“垛积术”求出几类高阶等差级数之和.公元1274年他在《乘除通变本末》中还叙述了“九归捷法”,介绍了筹算乘除的各种运算法.公元1280年,元代王恂、郭守敬等制订《授时历》时,列出了三次差的内插公式.郭守敬还运用几何方法求出相当于现在球面三角的两个公式.公元1303年,元代朱世杰著《四元玉鉴》,他把“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出消元的解法,欧洲到公元1775年法国人别朱才提出同样的解法.朱世杰还对各有限项级数求和问题进行了研究,在此基础上得出了高次差的内插公式,欧洲到公元1670年英国人格里高利和公元1676一1678年间牛顿才提出内插法的一般公式.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,在国家科举考试中大幅度消减数学内容,于是自此中国古代数学便开始呈现全面衰退之势,到了近代已远远落后于西方国家的数学水平.在中国古代数学几千年的发展历程中,我们不难看出中国古代数学思想与西方数学思想的诸多不同点,也就是其独具特色的一面.接下来让我们来分析一下中国古代数学的思想特点.3 中国古代数学思想特点(1). (实用性)《九章算术》收集的每个问题都是与生产实践有联系的应用题,以解决问题为目的.从《九章算术》开始,中国古典数学著作的内容,几乎都与当时社会生活的实际需要有着密切的联系.这不仅表现在中国的算学经典基本上都遵从问题集解的体例编纂而成,而且它所涉及的内容反映了当时社会政治、经济、军事、文化等方面的某些实际情况和需要,以致史学家们常常把古代数学典籍作为研究中国古代社会经济生活、典章制度(特别是度量衡制度),以及工程技术(例如土木建筑、地图测绘)等方面的珍贵史料.而明代中期以后兴起的珠算著作,所论则更是直接应用于商业等方面的计算技术.中国古代数学典籍具有浓厚的应用数学色彩,在中国古代数学发展的漫长历史中,应用始终是数学的主题,而且中国古代数学的应用领域十分广泛,著名的十大算经清楚地表明了这一点,同时也表明“实用性”又是中国古代数学合理性的衡量标准.这与古代希腊数学追求纯粹“理性”形成强烈的对照.其实,中国古代数学一开始就同天文历法结下了不解之缘.中算史上许多具有世界意义的杰出成就就是来自历法推算的.例如,举世闻名的“大衍求一术”(一次同余式组解法)产于历法上元积年的推算,由于推算日、月、五星行度的需要中算家创立了“招差术”(高次内插法);而由于调整历法数据的要求,历算家发展了分数近似法.所以,实用性是中国传统数学的特点之一. (2).(算法程序化)中国传统数学的实用性,决定了他以解决实际问题和提高计算技术为其主要目标.不管是解决问题的方式还是具体的算法,中国数学都具有程序性的特点.中国古代的计算工具是算筹,筹算是以算筹为计算工具来记数,列式和进行各种演算的方法.有人曾经将中国传统数学与今天的计算技术对比,认为算筹相应于电子计算机可以看作“硬件”,那么中国古代的“算术”可以比做电子计算机计算的程序设计,是一种软件的思想.这种看法是很有道理的.中国的筹算不用运算符号,无须保留运算的中间过程,只要求通过筹式的逐步变换而最终获得问题的解答.因此,中国古代数学著作中的“术”,都是用一套一套的“程序语言”所描写的程序化算法.各种不同的筹法都有其基本的变换法则和固定的演算程序.中算家善于运用演算的对称性、循环性等特点,将演算程序设计得十分简捷而巧妙.如果说古希腊的数学家以发现数学的定理为目标,那么中算家则以创造精致的算法为已任.这种设计等式、算法之风气在中算史上长盛不衰,清代李锐所设计的“调日法术”和“求强弱术”等都可以说是我国古代传统的遗风. 古代数学大体可以分为两种不同的类型:一种是长于逻辑推理,一种是发展计算方法.这也大致代表了西方数学和东方数学的不同特色.虽然以算为主的某些特点也为东方的古代印度数学和中世纪的阿拉伯数学所具有,但是,中国传统数学在这方面更具有典型性.中算对于算具的依赖性和形成一整套程序化的特点尤为突出.例如,印度和阿拉伯在历史上虽然也使用过土盘等算具,但都是辅助性的,主要还是使用笔算,与中国长期使用的算筹和珠算的情形大不相同,自然也没有形成像中国这样一贯的与“硬件”相对应的整套“软件”.(3).(模型化)“数学模型”是针对或参照某种事物系统的特征或数量关系,采用形式话数学语言,概括的近似地表达出来的一种数学结构.古代的数学模型当然没有这样严格,但如果不要求“形式化的数学语言”,对“数学结构”也作简单化的解释,则仍然可以应用这个定义.按此定义,数学模型与现实世界的事物有着不可分割的关系,与之有关的现实事物叫做现实原形,是为解释原型的问题才建立应用数学模型的.《九章算术》中大多数问题都具有一般性解法,是一类问题的模型,同类问题可以按同种方法解出.其实,以问题为中心、以算法为基础,主要依靠归纳思维建立数学模型,强调基本法则及其推广,是中国传统数学思想的精髓之一.中国传统数学的实用性,要求数学研究的结果能对各种实际问题进行分类,对每类问题给出统一的解法;以归纳为主的思维方式和以问题为中心的研究方式,倾向于建立基本问题的结构与解题模式,一般问题则被化归、分解为基本问题解决.由于中国传统数学未能建立起一套抽象的数学符号系统,对一般原理、法则的叙述一方面是借助文辞,一方面是通过具体问题的解题过程加以演示,使具体问题成为相应的数学模型.这种模型虽然和现代的数学模型有一定的区别,但二者在本质上是一样的.(4).(寓理于算)由于中国传统数学注重解决实际问题,而且因中国人综合、归纳思维的决定,所以中国传统数学不关心数学理论的形式化,但这并不意味中国传统仅停留在经验层次上而无理论建树.其实中国数学的算法中蕴涵着建立这些算法的理论基础,中国数学家习惯把数学概念与方法建立在少数几个不证自明、形象直观的数学原理之上,如代数中的“率”的理论,平面几何中的“出入相补”原理,立体几何中的“阳马术”、曲面体理论中的“截面原理”(或称刘祖原理,即卡瓦列利原理)等等.中国古代数学的特点虽然在一定的程度上促进了其自身的发展,但正是因为这其中的某些特点,中国古代数学走向了低谷.4 中国古代数学由兴转衰的原因分析(1).独尊儒术,蔑视逻辑.汉武帝时,“罢黜百家,独尊儒术”使得当时注重形式逻辑的墨子思想未能得到继承和发展.儒家思想讲究简约,而忽视了逻辑思维的过程.这一点从中国古代的典籍中能找到最准确的说明.《周髀算经》中虽然给出了勾股定理,但却没给出证明.《九章算术》同样只在给出题目的同时,给出一个结果和计算的程式,对其中的逻辑思维却没有去说明.中国古代数学这种只注重计算形式(即古代数学家所谓的“术”)与过程,不注重逻辑思维的做法,在很长一段时间里禁锢了中国古代数学发展.这种情况的出现当然也有其原因,中国古代传统数学主要是在算筹的基础上发展起来的,后来发展到以算盘为工具的计算时代,但是这些工具的使用在另一方面为中国人提供了一种程式化的求解方法,从而忽视了其中的逻辑思维过程.此外,中国传统数学讲究“寓理于算”.即使高度发达的宋元数学也是如此.数学书是由一系列的数学问题组成的.你也可以称它们为“习题解集”.数学理论以‘术”的形式出现.早期的“术”只有一个过程,后人就纷纷为它们作注,而这些注释也很简约.实际上就是举例“说明”,至于说明了什么,条件变一下怎么办,就要读者自已去总结了,从来不会给你一套系统的理论.这是一种相对原始的做法.但随着数学的发展,这种做法的局限性就表现出来了,它极不利于知识的总结.如果只有很少一点数学知识,那么,问题还不严重,但随着数学知识的增长,每个知识点都用一个题目来包装,而不把它们总结出来就难以从整体上去把握这些知识.这无论对学习数学还是研究,发展数学都是不利的.(2).崇尚玄学,迷信数术,歪曲数学思想.魏晋时期,儒学虽然受到一定的冲击,但其统治地位并未受到动摇.老庄学说和儒家学说相反相成便形成了玄学.玄学原本探究的是有关人生的哲学,但后来与数学混在了一起.古人曾就常常以玄术来解释数学问题,使得数学概念和方法遭到歪曲.张衡是我国著名科学家.当时他虽然已经知道圆周率“周一径三”不准确,但由于他始终相信“周一径三”来源于“参天两地”的说法,一直没深入探究,因而未能将圆周率推算到更精确的地步,这不能不说是一大遗憾.当玄术和数术充塞数学时,数学已经明显存有落后的隐患.(3).故步自封,墨守成规,拒绝数学符号.中国古代数学是以汉语描述的,历来不重视汉字以外的数学符号,给逻辑思维带来很大的困难,使我国长期不能形成演绎推理的传统,严重影响了我国数学的发展.从明朝开始,中国就走上了闭关锁国的道路.这种行为与小农思想相适应,早在秦代就已经出现端倪,建一条长城将自己围起来,对外面的东西不闻不问.相比之下,西方在度过了中世纪的黑暗时期后,进入了文艺复兴时期.欧洲的扩张、航海技术开阔了西方人的眼界,同时也大大推动了数学的发展.在18世纪的改革和动荡中,新出现的资产阶级推翻了英、法的君主政治.封建的政治、社会和经济思想被经典的自由主义哲学所取代,这种哲学促进了19世纪的工业革命.社会生产力的提高成了西方数学发展的源源不断的动力.最终,近代的数学在西方被建立起来,而曾是数学大国之一的中国,在其中却无所作为.(4). 此外,中国长期处于封建社会,迟迟未能进入资本主义阶段,也是导致中国古代数学发展停顿的直接原因.从整体上看,数学是与所处的社会生产力相适应的.中国社会长期处于封闭的小农经济环境,生产力低下,不仅没有工业,商业也不发达.整个社会对数学没有太高的要求,自然研究数学的人也就少了. 恩格斯说,天文学和力学是推动数学发展的动力,而在当时的中国这种动力已趋近枯竭.5 我从中国古代数学的研究中得到的几点启示:通过对中国古代数学史及数学思想史的研究,我们看到了中国古代数学由兴到衰的历史过程,并分析了其由兴到衰的历史原因.由此,针对中国古代数学发展的特殊历史背景,我对今后数学发展方向作出了以下意见:(1).继承并创新中国古代传统数学思想的精华.数学应服务于生产实践,这是一个不争的事实.虽然很多理论都是在贯之以“纯数学”,但是,我们应该相信,这些理论只是数学上的一个过渡,它的引入是为了解决其他的问题而展开的.现代数学教育中经常会引入一些现实中的模型,让学生用数学方法加以解决,这就是很好的做法.一方面它让学生认识到了数学源于生活,服务于生活的理念;令一方面它有效得锻炼了学生数学建模的思想,并从真正意义上让学生学懂学活了.很多人怀疑中国古代数学知识已经过时,就在一些数学思想也与现代格格不入.其实这是不正确的.近年来,我国著名数学家吴文俊同志从中国古代数学擅长于算,习惯将算法程序化这一做法中得到了启示,从而研究开辟了机器证明数学命题的新领域.这就是很好的例子,它说明中国古代数学思想并没有过时,要想走出创新和成就的瓶颈,我们就必须认真研究中国古代数学的历史和世界数学的现状,并有效得将二者进行结合.(2).数学研究应沿着注重逻辑思维的过程以及理论体系的建立这一路线发展,虽然当今数学发展已经相当完备,但仍有大量的问题有待我们去努力解决.就比如:如何将数学的各个分支用一中简约的数学思想统一起来?这个难题有许许多多的数学工作者在为之奋斗,并取得了一的成绩,群论的建立就是其中优秀的范例.难以想像,如果对数学的理论体系没有一定的了解,并且不注重逻辑思维的过程,而又试图解决这一问题是多么困难的事.(3).数学研究要以一种科学的态度去对待.就比如马克思主义辩证思想,只要我们的数学研究秉承着这样一种思想,就不会走太多的弯路,更不会走上歧途.中国古代数学是与玄术并行发展的,这难免阻碍了数学的发展.而由于中国文化的特点,这种思想依然对一大批数学工作着有着较深的影响.我们的数学要发展和创新就不能不摒弃一切有碍数学发展的因素.(4).我们的每个理论研究者都应密切关注国内国外的学术动态,吸收一切有用的、正确的、外来的文化与知识,而不能做一个闭门造车的数学工作者.数学发展至今,很多分支都已经发展地相当完备了,一个研究者倘若对世界数学在本领域的现状缺乏了解的情况下开展研究工作,必定会走弯路.多元化的信息时代为我们提供了便捷的世界文化知识交流渠道.网络就是很好的例子,我们可以充分地加以应用,从而共同推动数学的发展.(5).建立健全的国家发展体制.只有在一种迫切的发展动力下,才能激发人的潜力,从而创造出成绩.当代中国经济发展迅猛,生产力不断发展壮大.这种状况对我们的每个数学工作者提供了良好的契机,只要我们的数学工作者将目光更多地投入到生产实践中去,让科学服务于生产实践,就能有所成就,有所创新.6 结束语中国传统数学思想具有显著的民族性特征.我国传统数学是沿着注重从实践经验中产生和发展数学的思维方式发展数学的,擅长于算,运算主要以算筹作为工具.但同时却又在逻辑思维上存有欠缺.这与西方许多国家发展数学的道路是不同的.中国传统数学思想有着自已的渊源和模式,有其长,也有其短.在初等数学领域之内,正是这种传统数学思想把我国数学推向世界的最高峰.许多国家与我国相比,望尘莫及.好的传统我们应当学会继承和发展.我们应当好好研究中国古代数学的独特之处,并将其加以应用,以指导当代的数学研究工作.对于落后不利于数学发展的思想我们又要学会放弃,就比如中国古代数学曾一度故步自封,这是极其不利于其自身发展的做法.我们要从中吸取教训,努力加强中西文化交流,尽可能多得吸取西方数学的精华与长处.这样我们的数学才能在真正意义上走想成熟.继承和发展中国传统数学思想,“纯粹的”民族传统是不行的,要面向世界,面向现代化.我们应该恰当调节数学和环境的关系,为数学提供源源不断的动力机制.并建立一套完善的理论体系,把应用广泛地拓展开来.另一方面我们要提高数学抽象结构,加强其内在联系,注重分析,全面把握,只有这样才是真正意义上认识了我国古代数学思想中体现出来的优与劣,我们的数学也才能拥有一片光明的前景.致谢:本论文的顺利完成主要得益于张正才教授和李圣国老师的辛勤指导和帮助.在此表示感谢!参考文献文献资料[1] /200503/ca667014.htm.[2]王树禾, 数学思想史,北京:国防工业出版社,2003.[3]王青建, 数学史简编,北京:科学出版社,2004.[4]朱家生, 数学史,北京:高等教育出版社,2004.[5]李迪,数学史研究文集,内蒙古大学出版社,1990.[6]李文林, 数学史教程, 2000.[7]李继闵, 《九章算术》导读与注释型, 1998.[8]郭书春, 中国古代数学, 1997[9]袁小明胡炳生周焕山,数学思想发展简史, 1992.[10]高隆昌胡勋玉,中国数学的智慧之光,1992.[11]项观捷,中国古代数学成就,1988.[12]李惠民,漫谈古代数学, 1986.。
数说中国数学内容中国数学是世界上最古老、最丰富、最有特色的数学之一。
它的发展历史可以追溯到公元前11世纪的商朝,当时中国人已经开始研究数学问题,并在商代的甲骨文中留下了许多数学计算题。
随着时间的推移,中国数学经历了不断的发展和演变,形成了独特的数学体系。
中国数学的特点之一是注重实际应用。
在古代,中国人主要将数学应用于土地测量、农业生产、水利工程等领域。
他们发展了许多实用的算法和技巧,如秦九韶算法和望舒算法,用于解决实际问题。
这些算法在当时的社会中发挥了重要的作用,并且在后来的发展中对世界数学产生了影响。
另一个突出的特点是中国数学的重视几何学。
古代中国数学家研究了许多几何问题,如三角形、圆形、多边形等的性质和计算方法。
他们提出了许多几何定理和公式,如勾股定理和正弦定理,这些定理至今仍被广泛应用于解决几何问题。
中国数学还在代数学和数论方面有很多贡献。
古代中国的数学家发现了无理数,并提出了一些关于无理数的重要定理。
他们在数论方面也进行了深入研究,并发展了一些解决数论问题的方法和技巧。
其中最有名的是中国剩余定理,它被广泛应用于密码学和计算机科学中。
当前,中国数学事业正迅速发展。
中国的数学教育在世界范围内享有盛誉,并且在国际数学竞赛中取得了许多优异的成绩。
中国的数学研究也在不断取得突破,许多中国数学家在世界数学界的地位越来越重要。
总的来说,中国数学以其古老而丰富的历史、实际应用的特点、几何学和代数学的突出地位,以及当前的快速发展,成为世界上备受瞩目的数学之一。
中国数学不仅对数学领域有重要影响,也对其他领域如物理学、工程学、计算机科学等产生了深远的影响。
略谈中国古代的数学成就摘要:中华文化源远流长,博大精深。
中国古代数学亦在其领域取得了非凡的成就,一些成就为世界数学的发张提供了借鉴,有些还一度引领世界的数学发展,下面将会介绍中国古代数学的发展及成就。
关键词:中国数学发展及起源圆周率勾股定理九章算术1.中国数学起源及发展1.1 西汉以前的中国数学《史记·夏本纪》大禹治水(公元前21世纪)中提到“左规矩,右准绳”,表明使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具,而且知道“勾三股四弦五”。
考古学的成就,充分说明了中国数学的起源与早期发展。
西安半坡村遗址、殷墟商代甲骨文、算筹、龙山里耶秦简。
公元3-4世纪成书的《孙子算经》记载说:“凡算之法,先识其位,一纵十横,百立千僵,千十相望,万百相当。
”虽然中国传统数学的最大特点是建立在筹算基础之上,但是中国传统数学对人类文明的特殊贡献,这与西方及阿拉伯数学是明显不同的。
1.2古代印度的数学古代和中世纪,富庶的南亚次大陆几乎不断地处于外族的侵扰之下,所以古代印度文化不可避免地呈现出多元复杂的背景,最显著的特色是其宗教性。
吠陀时期(公元前10-前3世纪)。
《吠陀》成书于公元前15-前5世纪,印度婆罗门教的经典。
残留的《吠陀》中有《绳法经》(前8-前2世纪),这是印度最早的数学文献。
阿育王石柱记录了现在阿拉伯数字的最早形态。
公元前2-公元3世纪的印度数学,可参考的资料主要是“巴克沙利手稿”,出现了完整的十进制数码,其中有“•”(点)表示0,有公元876年的“瓜廖尔石碑”为证。
由上文可见,中国的数学很早就发展起来了,为后面交通方式的发达后的传播打下了深厚的基础,对中国古代数学交流发展与世界数学的发展发挥了重大的作用。
2.圆周率2.1起源古希腊作为古代几何王国对圆周率的贡献尤为突出。
古希腊大数学家阿基米德(公元前287–212 年) 开创了人类历史上通过理论计算圆周率近似值的先河。
阿基米德从单位圆出发,先用内接正六边形求出圆周率的下界为3,再用外接正六边形并借助勾股定理求出圆周率的上界小于4。
中国数学的世界之最
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。