下载文档原格式
第2章古代希腊数学主题：希腊文化与理论数学的起源人类理性思维的形成在唯理的社会气氛中，希腊人将埃及和美索不达米亚的数学经验算术和几何法则加工成具有初步逻辑结构的论证数学体系。
概述：希腊数学分为三个阶段：一是从公元前6C到约公元前3C，这一时期以雅典为中心，形成了论证几何数学的思想基础和有关方法上的基础；二是从约公元前3C到约公元前30年，这一时期主要以亚历山大为中心，形成的系统的论证几何体系，建立理论方法，为数学的发展提供了一种基本的观点和方法。
三是从约公元前30年到公元6C，这是希腊数学发展后期，主要发展带有实用特点的数学。
同时也有对前人进行评述和整理工作。
主要成就：1 论证数学的鼻祖及主要贡献：泰勒斯（前625－前547）泰勒斯领导的爱奥尼亚学派据说开了希腊命题论证之先河，并证明了四条定理和“泰勒斯定理”。
毕达哥拉斯（前580－前500）毕达哥拉斯创立了毕达哥拉斯学派，从事哲学和数学研究。
普鲁克鲁斯在《评注》中论述了毕达哥拉斯学派的主要成就有：（1）证明了毕达哥拉斯定理，即勾股定理。
其方法最著名的猜测是“面积剖分法”。
（2）正多面体作图（包括正四、六、八、十二、二十面体）。
以正十二面体的作图最为著名，它的每个面都是正五边形，并且和“黄金分割”相关（注：黄金分割这一名字并不是来源该学派，见书36页注）。
（3）关于数的研究，毕达哥拉斯学派的基本信条是“万物皆数”（这里指整数），并讨论了许多数论的性质，如偶数与奇数，完全数等。
该学派还有关于“形数”的研究，他们把数作为几何思维元素的精神，“形数”体现了数与形的结合。
（4）发现了不可公度量。
评论：毕达哥拉斯学派把数看成是世界的基础，客观上形成对世界数量关系的认识，是人类认识上的一大进步。
加强了数概念中的理论倾向，推动了几何学的抽象化倾向，这些研究使人类抽象思维能力达到了一个高的水平。
不可公度量的发现，由此产生了“第一次数学危机”，这一问题的根本解决是人们对连续性有更精确的定义后才完全解决。
古希腊数学发展史的历程
古希腊数学发展史可以追溯到公元前6世纪至公元前4世纪的希腊城邦时期。
在这个时期，一些重要的数学思想和概念被提出并发展起来。
公元前6世纪，古希腊开始出现第一个数学家，他们被称为毕达哥拉斯学派。
毕达哥拉斯学派主要研究数和形，并强调数与万物的关系。
他们发现了一些重要的数学定理，例如毕达哥拉斯定理，该定理描述了直角三角形中直角边的关系。
公元前5世纪，古希腊的数学家泰勒斯和皮塔哥拉斯等人开始研究几何学。
泰勒斯被认为是几何学的奠基人，他提出了一些基本的几何学原理。
皮塔哥拉斯则进一步发展了几何学，并建立了一个有组织的几何学体系。
在公元前4世纪，古希腊的数学家欧几里得成为了最著名的数学家之一。
他的著作《几何原本》对几何学的发展做出了巨大贡献。
这本著作包含了很多基本几何概念和定理，被认为是古希腊几何学的经典之作。
除了几何学，古希腊数学家还研究了代数学和数论。
例如，欧几里得还研究了整数的性质，并提出了欧几里得算法来求解最大公约数。
而且，古希腊的数学家阿基米德也在代数学方面做出了重要贡献。
总的来说，古希腊数学发展史见证了许多重要数学思想和概念的诞生。
他们的贡献对后来的数学发展产生了深远影响，至今仍然被广泛应用。
数学发展史上的四个高峰
数学发展史上存在着许多重大的事件和里程碑式的发现，但是其中仍然有一些是无法被忽略的重要高峰。
下面将介绍数学发展史上的四个高峰。
第一高峰：古希腊数学
古希腊数学是数学发展史上的第一个高峰。
早在公元前6世纪，古希腊人就开始研究数学，并取得了一些重要的成果。
他们用几何学方法解决了很多数学问题，比如平方根和三角函数的计算。
古希腊人还开发了一套形式化的逻辑系统，这成为了现代数学的基础。
第二高峰：文艺复兴数学
文艺复兴时期，数学经历了第二个高峰。
在欧洲，数学家们开始对古希腊数学的成果进行研究，并进行了深入的发展。
他们开发了代数学、微积分学和概率论等重要分支，这些成果为现代科学的发展奠定了基础。
第三高峰：19世纪数学革命
19世纪是数学发展史上的第三个高峰。
这是由于当时许多重要的数学家在短时间内取得了很多重要的成果，这些成果大大推动了数学的发展。
比如高斯、欧拉和拉格朗日等人在代数和分析领域做出了很多突破性的贡献。
第四高峰：20世纪数学
20世纪是数学发展史上的最后一个高峰。
在这个时期，数学经历了巨大的变革和发展。
比如，20世纪初，G·庞加莱提出了拓扑学
的想法，这引发了一个新的分支的发展。
随后，数学家们还在计算机科学和数学物理学等领域做出了很多重要的发现，这些成果深刻地改变了数学的面貌。
西方数学发展史以下是各个时期的简要概述：1.古希腊数学（公元前600年-公元500年）：o古典希腊时期是西方数学的黄金时代，伊奥尼亚学派的泰勒斯、毕达哥拉斯学派对数论和几何有重大贡献，比如毕达哥拉斯定理。
o欧几里得编写了《几何原本》，奠定了欧氏几何的基础，包括公理化方法。
o阿基米德在静力学与浮力原理、圆周率的计算等方面做出了杰出成就。
o阿波罗尼奥斯对圆锥曲线的研究也对后世产生了深远影响。
2.中世纪数学（公元500年-1500年）：o在中世纪早期，欧洲数学的发展相对缓慢，但阿拉伯世界翻译并注解了大量的希腊数学著作，使得数学知识得以传承。
o中世纪晚期，欧洲开始出现复兴迹象，斐波那契的著作《算盘书》对商业计算和数学教育有着重要推动作用，他著名的“斐波那契数列”成为数论研究的一个经典课题。
3.文艺复兴与近代数学（1500年-1700年）：o文艺复兴时期，科学和艺术的繁荣带动了数学的发展。
笛卡尔发明了解析几何，将代数方法应用于几何问题，开辟了新的数学领域。
o帕斯卡和费马分别在概率论和数论方面做出了开创性的工作，如帕斯卡定律和费马大定理。
o牛顿和莱布尼茨独立发明了微积分，这是数学史上的一个里程碑事件，为后续物理学和其他学科提供了强大的工具。
4.18世纪到现代数学（1700年至今）：o18世纪启蒙时代的数学家如欧拉、拉格朗日和高斯等人在分析学、数论、代数学等领域取得了众多突破。
o19世纪初，随着非欧几何的发现（如黎曼几何），数学逐渐脱离了纯粹直观和经验的束缚，更加抽象和严谨。
o近代数学分支繁多，群论、拓扑学、集合论、逻辑学等新兴领域纷纷崛起，计算机科学的发展也促进了离散数学和计算数学的繁荣。
5.19世纪：o伽罗华提出了群论，为代数学开辟了新的研究方向，解决了根式解代数方程的可能性问题。
o库默尔在数论中引入理想数概念，发展了解析数论的雏形。
o戴德金和康托尔分别在实数理论与集合论方面取得了革命性进展，其中康托尔创立了现代无限集合论，并提出了著名的连续统假设。
数学史话从古希腊到现代数学的发展演变数学史话：从古希腊到现代数学的发展演变数学作为一门学科，自古希腊时代起便扮演了重要的角色。
在历史的长河中，数学的发展经历了许多重要的转折点和突破。
本文将带您穿越时空，了解古希腊到现代数学的发展演变。
一、古希腊数学的奠基古希腊被视为数学的摇篮，这得益于许多著名数学家和哲学家的贡献。
其中最著名的包括毕达哥拉斯、欧几里得和阿基米德。
毕达哥拉斯定理是古希腊数学的里程碑之一，它揭示出三边长度之间的关系，为几何学奠定了基础。
欧几里得的《几何原本》被视为几何学的权威之作，详细地介绍了平面和立体几何的基本规则和推理方法。
阿基米德在解决几何问题的同时，还为数学奠定了坚实的物理基础，开创了静力学领域。
二、中世纪数学的低谷在古希腊之后，数学的发展进入了一个相对停滞的时期。
中世纪时期，数学并未受到太多的重视，主要集中在阐述古希腊数学的著作翻译和注释方面。
然而，在伊斯兰世界，阿拉伯数学家们在数学领域做出了重要的贡献。
他们将印度数字系统引入欧洲，并发展了代数学、三角学和几何学，为数学的复兴奠定了基础。
三、文艺复兴时期的数学革命文艺复兴时期，数学经历了一次革命性的变革，开启了现代数学的大门。
这个时期的主要催化剂是意大利数学家费马和脱卡利等人的工作。
费马定理和脱卡利的解析几何奠定了代数几何的基础。
同时，新的数学计算工具的发展，如对数表和计算尺，使得数学运算更加高效和精确。
四、十九世纪数学的突破十九世纪是数学史上的一个丰富时期，其中涌现出许多杰出的数学家。
拉格朗日和拉普拉斯在分析学和微分方程领域做出了突破性贡献，开创了变分法和拉普拉斯方程的研究。
与此同时，高斯和勒让德在数论、代数和几何学方面的工作也推动了数学的发展。
他们的理论为后来的数学家提供了坚实的基础。
五、现代数学的多元发展进入二十世纪，数学进一步多元化和专业化。
在20世纪初，勒贝格和测度论的出现推动了实分析学的发展。
同时，庞加莱和希尔伯特的工作也为拓扑学和数理逻辑奠定了基础。
数学中的数学史与数学思想数学作为一门古老而重要的学科，其发展历史可以追溯到古代文明的起源。
数学史是研究数学领域内发展、进化和创新的学科，而数学思想则是数学家们在解决问题和发现规律时应用的思维方式和方法。
本文将从数学史与数学思想两个方面来探讨数学的发展历程。
一、数学史数学史的研究可以分为不同的时期，每个时期都有其独特的数学发展特点和代表性的数学家。
下面将以几个重要时期为例，介绍数学史的发展。
1. 古希腊数学古希腊数学是数学史上的一个重要时期。
在这个时期，古希腊数学家们开始用严谨的演绎推理方法来解决问题。
毕达哥拉斯学派提出了著名的毕达哥拉斯定理，将几何和数学联系起来，开创了几何学的发展。
欧几里德整理并系统化了当时已有的数学知识，将其总结成著名的《几何原本》。
2. 古印度数学古印度数学在古希腊数学之后发展起来，对代数学和数论有重要贡献。
古印度数学家们发展了十进制数位系统，并且提出了零的概念，这对于数字的表示和计算具有重要意义。
同时，他们还发展了一种被称为“双调理论”的代数方法，这种方法对于解二次方程和高次方程起到了重要的推动作用。
3. 中世纪数学中世纪数学是数学史上一个相对较暗淡的时期。
在这个时期，教会对科学的统治使得数学的发展受到了限制，数学家们的研究只能是个别的、零散的。
然而，中世纪数学仍然保留了古希腊和古印度数学的遗产，保留并传承了许多重要的数学知识。
二、数学思想数学思想是数学家们在解决问题和发现规律时候的思维方式和方法。
下面将介绍一些重要的数学思想。
1. 归纳法归纳法是一种重要的数学推理方法，它通常用于证明一个性质在所有自然数上成立。
归纳法的基本思想是通过证明一个基本情况成立，然后假设对于某个正整数k成立，通过这个假设证明在k+1情况下也成立，从而推导出该性质对于所有自然数成立。
2. 逆向思维逆向思维在解决复杂问题和发现新的规律时起到了重要的作用。
逆向思维的基本思路是从最后的结果出发，逆向倒推，找到问题的解决途径。
四大古国数学发展史数学作为一门古老而又重要的学科，在人类历史上扮演着重要的角色。
在过去的几千年里，有四个古国对数学的发展做出了突出的贡献，它们分别是古埃及、古巴比伦、古印度和古希腊。
本文将从这四个古国的数学发展历程入手，介绍它们的数学成就和对后世的影响。
古埃及数学发展史古埃及被公认为是最早进行数学研究的文明之一。
早在公元前3000年左右，古埃及人就开始使用简单的计数系统，他们用一种称为“法老九法”的记数法来表示数字。
这种记数法基于九个不同的符号，分别代表1、10、100等。
另外，古埃及人还开发了一种称为“海米奇”的计算工具，类似于现代的计算尺，用来进行简单的加减乘除运算。
古埃及人的数学主要应用于土地测量、建筑施工等实际问题。
他们熟练掌握了平方根和倒数的计算方法，能够精确计算出土地的面积和体积。
此外，古埃及人还发展了一种称为“方法”的数学手段，用来解决线性方程组和二次方程等问题。
这些数学成果为古埃及人的农业生产和社会管理提供了重要的支持。
古巴比伦数学发展史古巴比伦是古代中东地区的一个重要文明，他们的数学成就也非常突出。
公元前2000年左右，古巴比伦人已经掌握了基本的算术运算和几何知识。
他们使用的计数系统采用60为基数，这种计数方法被称为“六十进制”，并且被广泛应用于时间和角度的计量中。
古巴比伦人在代数学、几何学和三角学方面都有很高的造诣。
他们发展了一种称为“巴比伦数表”的数学表格，其中包含了一系列数字和运算符号，用来解决各种数学问题。
古巴比伦人还发明了用直角三角形的边比值来表示角度的方法，这一概念后来为希腊数学家所继承和发展。
古印度数学发展史古印度是数学发展史上的又一个重要角色。
早在公元前1000年左右，古印度人就开始进行高级的数学研究。
他们发展了一种称为“印度数表”的计数系统，其中包含了一系列数字和运算符号，用来进行复杂的数学运算。
这种计数系统后来被阿拉伯人引入到欧洲，成为现代数学的基础。
古印度人在代数学、几何学和算术学方面都有独特的贡献。
古希腊数学史
古希腊的地理范围，除了现在的希腊半岛外，还包括整个爱琴海区域和北面的马其顿
和色雷斯、意大利半岛和小亚细亚等地。
公元前5、6世纪，特别是希、波战争以后，雅典取得希腊城邦的领导地位，经济生活高度繁荣，生产力显著提高，在这个基础上产生了光辉灿烂的希腊文化，对后世有深
远的影响。
希腊数学的发展历史可以分为三个时期。
第一期从伊奥尼亚学派到柏拉图学派为止，约为公元前七世纪中叶到公元前三世纪；第二期是亚历山大前期，从欧几里得起到公
元前146年，希腊陷于罗马为止；第三期是亚历山大后期，是罗马人统治下的时期，
结束于641年亚历山大被阿拉伯人占领。
从古代埃及、巴比伦的衰亡，到希腊文化的昌盛，这过渡时期留下来的数学史料
很少。
不过希腊数学的兴起和希腊商人通过旅行交往接触到古代东方的文化有密切关系。
伊奥尼亚位于小亚细亚西岸，它比希腊其他地区更容易吸收巴比伦、埃及等古国积累
下来的经验和文化。
在伊奥尼亚，氏族贵族政治为商人的统治所代替，商人具有强烈的活动性，有利于思
想自由而大胆地发展。
城邦内部的斗争，帮助摆脱传统信念在希腊没有特殊的祭司阶层，也没有必须
遵守的教条，因此有相当程度的思想自由。
这大大有助于科学和哲学从宗教分离开来。
古希腊第一位科学家—泰勒斯
米利都是伊奥尼亚的最大城市，也是泰勒斯的故乡，泰勒斯是公认的希腊哲学鼻祖。
早年是一个商人，曾游访巴比伦、埃及等地，很快就学会古代流传下来的知识，并加
以发扬。
以后创立伊奥尼亚哲学学派，摆脱宗教，从自然现象中去寻找真理，以水为万物的根源。
当时天文、数学和哲学是不可分的，泰勒斯同时也研究天文和数学。
他曾预测一次日食，促使米太(在今黑海、里海之南)、吕底亚(今土耳其西部)两国停止战争，多数学者认为该次日食发生在公元前585年5月28日。
他在埃及时曾利用日影及比例关系算出金字塔的高，使法老大为惊讶。
泰勒斯在数学方面的贡献是开始了命题的证明，它标志着人们对客观事物的认识从感性上升到理性，这在数学史上是一个不寻常的飞跃。
伊奥尼亚学派的著名学者还有阿纳克西曼德和阿纳克西米尼等。
他们对后来的毕达哥拉斯有很大的影响
毕达哥拉斯毕达哥拉斯公元前580年左右生于萨摩斯，为了摆脱暴政，移居意大利半岛南部的克罗顿。
在那里组织一个政治、宗教、哲学、数学合一的秘密团体。
后来在政治斗争中遭到破坏，毕达哥拉斯被杀害，但他的学派还继续存在两个世纪之久。
毕达哥拉斯学派企图用数来解释一切，不仅仅认为万物都包含数，而且说万物都是数。
他们以发现勾股定理(西方叫做毕达哥拉斯定理)闻名于世，又由此导致不可通约量的发现。
这个学派还有一个特点，就是将算术和几何紧密联系起来。
他们找到用三个正整数表示直角三角形三边长的一种公式，又注意到从 1起连续的奇数和必为平方数等等，这既是算术问题，又和几何有关，他们还发现五种正多面体。
伊奥尼亚学派和毕达哥拉斯学派有显著的不同。
前者研习数学并不单纯为了哲学的兴趣，同时也为了实用。
而后者却不注重实际应用，将数学和宗教联系起来，想通过数学去探索永恒的真理。
公元前五世纪，雅典成为人文荟萃的中心，人们崇尚公开的精神。
在公开的讨论或辩论中，必须具有雄辩、修辞、哲学及数学等知识，于是“智人学派”应运而生。
他们以教授文法、逻辑、数学、天文、修辞、雄辩等科目为业。
在数学上，他们提出“三大问题”：三等分任意角；倍立方，求作一立方体，使其体积是已知立方体的二倍；化圆为方，求作一正方形，使其面积等于一已知圆。
这些问题的难处，是作图只许用直尺(没有刻度的尺)和圆规。
希腊人的兴趣并不在于图形的实际作出，而是在尺规的限制下从理论上去解决这些问题，这是几何学从实际应用向系统理论过渡所迈出的重要的一步。
这个学派的安提丰提出用“穷竭法”去解决化圆为方问题，这是近代极限理论的雏形。
先作圆内接正方形，以后每次边数加倍，得8、16、32、…边形。
安提丰深信“最后”的多边形与圆的“差”必会“穷竭”。
这提供了求圆面积的近似方法，和中国的刘徽的割圆术思想不谋而合
公元前三世纪，柏拉图在雅典建立学派，创办学园。
他非常重视数学，但片面强调
数学在训练智力方面的作用，而忽视其实用价值。
他主张通过几何的学习培养逻辑思
维能力，因为几何能给人以强烈的直观印象，将抽象的逻辑规律体现在具体的图形之中。
</p>
这个学派培养出不少数学家，如欧多克索斯就曾就学于柏拉图，他创立了比例论，
是欧几里得的前驱。
柏拉图的学生亚里士多德也是古代的大哲学家，是形式逻辑的奠
基者。
他的逻辑思想为日后将几何学整理在严密的逻辑体系之中开辟了道路。
这个时期的希腊数学中心还有以芝诺为代表的埃利亚学派，他提出四个悖论，给
学术界以极大的震动。
这四个悖论是二分说，一物从甲地到乙地，永远不能到达。
因为想从甲到乙，首先要通过道路的一半，但要通过这一半，必须先通过一半的一半，
这样分下去，永无止境。
结论是此物的运动被道路的无限分割阻碍着，根本不能前进
一步；阿基琉斯(善跑英雄)追龟说，阿基琉斯追乌龟，永远追不上。
因为当他追到乌
龟的出发点时，龟已向前爬行了一段，他再追完这一段，龟又向前爬了一小段。
这样
永远重复下去，总也追不上；飞箭静止说，每一瞬间箭总在一个确定的位置上，因此
它是不动的；运动场问题，芝诺论证了时间和它的一半相等
以德谟克利特为代表的原子论学派，认为线段、面积和立体，是由许多不可再分的
原子所构成。
计算面积和体积，等于将这些原子集合起来。
这种不甚严格的推理方法
却是古代数学家发现新结果的重要线索
公元前四世纪以后的希腊数学，逐渐脱离哲学和天文学，成为独立的学科。
数学的历
史于是进入一个新阶段——初等数学时期这个时期的特点是，数学(主要是几何学)已建立起自己的理论体系，从以实验和观察为依据的经验科学过渡到演绎的科学。
由少数几个原始命题(公理)出发，通过逻辑推理得到一系列的定理。
这是希腊数学的
基本精神。
在这一时期里，初等几何、算术初等代数大体己成为独立的科目。
和17世纪出现的解析几何学、微积分学相比，这一个时期的研究内容可以用“初等数学”来概括，
因此叫做初等数学时期。
埃及的亚历山大城，是东西海陆交通的枢纽，又经过托勒密王的加意经营，逐渐成
为新的希腊文化中心，希腊本土这时已经退居次要地位。
几何学最初萌芽于埃及，以
后移植于伊奥尼亚，其次繁盛于意大利和雅典，最后又回到发源地。
经过这一番培植，已达到丰茂成林的境地。
从公元前四世纪到公元前146年古希腊灭亡，罗马成为地中海区域的统治者为止，
希腊数学以亚历山大为中心，达到它的全盛时期。
这里有巨大的图书馆和浓厚的学术空气，各地学者云集在此进行教学和研究。
其中成
就最大的是亚历山大前期三大数学家欧几里得、阿基米德和阿波罗尼奥斯。
古希腊杰出的数学家—欧几里得欧几里得的《几何原本》是一部划时代的著作。
其伟大的历史意义在于它是用公理法建立起演绎体系的最早典范。
过去所积累下来的数学知识，是零碎的、片断的，可以比作砖瓦木石；只有借助于逻
辑方法，把这些知识组织起来，加以分类、比较，揭露彼此间的内在联系，整理在一
个严密的系统之中，才能建成宏伟的大厦。
《几何原本》体现了这种精神，它对整个数学的发展产生深远的影响
阿基米德是物理学家兼数学家，他善于将抽象的理论和工程技术的具体应用结合起来，又在实践中洞察事物的本质，通过严格的论证，使经验事实上升为理论。
他根据力学
原理去探求解决面积和体积问题，已经包含积分学的初步思想。
阿波罗尼奥斯的主要
贡献是对圆锥曲线的深入研究。
除了三大数学家以外，埃拉托斯特尼的大地测量和以他为名的“素数筛子”也很
出名。
天文学家喜帕恰斯制作“弦表”，是三角学的先导。
公元前146年以后，在罗马统治下的亚历山大学者仍能继承前人的工作，不断有所发明。
海伦(约公元62)、门纳劳斯(约公元100)、帕普斯等人都有重要贡献。
天文学家托勒
密将喜帕恰斯的工作加以整理发挥，奠定了三角学的基础。
晚期的希腊学者在算术和代数方面也颇有建树，代表人物有尼科马霍斯(约公元100)和丢番图(约250)前者是杰拉什(今约旦北部)地方的人。
著有《算术入门》，后者的《算术》是讲数的理论的，而大部分内容可以归入代数的
范围。
它完全脱离了几何的形式，在希腊数学中独树一帜，对后世影响之大，仅次于《几何原本》。
公元325年，罗马帝国的君士坦丁大帝开始利用宗教作为统治的工具，把一切学术都置于基督教神学的控制之下。
公元529年，东罗马帝国皇帝查士·丁尼下令关闭雅典的柏拉图学园以及其他学校，严禁传授数学。
许多希腊学者逃到叙利亚和波斯等地。
数学研究受到沉重的打击。
641年，亚历山大
被阿拉伯人占领，图书馆再次被毁，希腊数学至此告一段落。
