几何发展简介
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几何发展史简要概括几何学的发展史是一个漫长而丰富多彩的过程,它伴随着人类文明的发展,不断推动着人类对自然界和宇宙的认识。
以下是几何学发展史的简要概括:1. 早期几何学:早在公元前7世纪,古希腊的数学家们就开始研究几何学。
其中,欧几里德被认为是几何学的奠基人,他的《几何原本》一书成为了数学史上的经典之作。
在这个时期,几何学主要关注平面上图形的性质和度量,如长度、角度、面积等。
2. 解析几何学:到了17世纪,笛卡尔引入了坐标系的概念,将几何图形与代数方程结合起来,从而开创了解析几何学的新纪元。
解析几何学的出现,使得几何学的研究范围从平面扩展到了空间,同时也使得代数和几何在理论上得到了统一。
3. 微分几何学:在19世纪,高斯提出了微分几何学,将几何学的研究重点放在了曲面上。
微分几何学的研究对象包括曲线、曲面以及它们之间的变化和性质。
在这个时期,几何学的研究方法也得到了极大的发展,如微积分、线性代数等数学工具的引入,使得几何学的研究更加深入和广泛。
4. 拓扑学:拓扑学是几何学的一个重要分支,它研究的是图形在连续变形下保持不变的性质。
拓扑学的研究范围非常广泛,包括图形的连通性、紧致性、同胚性等方面。
在20世纪初,随着数学的发展和各学科之间的交叉融合,拓扑学逐渐成为了一个独立的数学分支。
5. 现代几何学:进入20世纪以后,几何学的发展更加多元化和深入。
在这个时期,出现了许多新的几何学分支,如纤维丛几何、黎曼几何、辛几何等。
这些分支的出现,使得几何学的研究范围更加广泛,同时也推动了数学和其他学科的发展。
总的来说,几何学的发展史是一个不断开拓、不断创新的过程。
在这个过程中,许多杰出的数学家们为几何学的发展做出了卓越的贡献。
他们的思想和成果不仅推动了数学的发展,也对其他学科产生了深远的影响。
今天,几何学已经成为一个庞大而复杂的学科体系,它将继续引领着人类对自然界和宇宙的认识和理解。
解析几何的发展简史解析几何学是数学的一个分支,研究点、线、面及其相互关系的形状和性质。
它起源于古代文明,随着时间的推移,逐渐发展成为现代数学的一部分。
下面是解析几何发展的简史。
古代:解析几何的起源可追溯到古埃及和古希腊时期。
古埃及人以地理测量和土地标记为目的,开始研究几何学。
而在古希腊,数学家毕达哥拉斯和欧几里得作出了关于点、线和面的基本定义和公理,为几何学建立了坚实的基础。
17世纪:解析几何在17世纪得到了重要的发展。
法国数学家笛卡尔提出了坐标系,将代数与几何学相结合,从而建立了现代解析几何的基础。
笛卡尔坐标系将点的位置通过坐标表示,使得几何问题可以转化为代数方程。
这为后来的数学家们提供了研究平面和空间中几何图形的新方法。
19世纪:19世纪是解析几何学发展的黄金时代。
法国数学家拉格朗日和欧拉等人进一步发展了解析几何的方法和理论。
此外,高斯、黎曼和庞加莱等数学家的研究推动了解析几何学的进一步发展。
他们建立了非欧几何学,推翻了欧几里得几何学的一些公理,为后来的几何学发展开辟了新的方向。
20世纪:20世纪是几何学发展的一个重要时期。
在这一时期,解析几何研究的焦点逐渐从平面和空间的几何图形转向了更抽象的代数和拓扑几何。
19世纪末和20世纪初,法国数学家庞加莱提出了拓扑学的概念,这是一种研究几何形状变化的新方法。
庞加莱的工作对后来拓扑学的发展产生了重要影响。
当代:在当代,随着计算机技术的发展,解析几何学得到了进一步发展和应用。
计算机辅助几何设计(CAGD)是解析几何的一个重要应用领域,它将几何形状的描述和计算机图形学相结合,用于工程设计、制造和动画等领域。
总结起来,解析几何经历了几个重要的发展阶段。
古代时期几何学的基本概念和公理得到确立;17世纪随着笛卡尔坐标系的引入,解析几何开始研究代数与几何的关系;19世纪期间,非欧几何学和拓扑学的发展对解析几何的发展起到了重要作用;20世纪以来,解析几何进一步发展和应用于计算机技术。
“几何”一词,拉丁文是geometric,其源于希腊文ycouerpua(土地测量术)。
我国明末科学家徐光启(1562-1637)与意大利传教士利玛窦(R.Matteo,1553- 1610)1607年合译《几何原本》时首次采用。
几何学是一门古老而崭新的数学分支,其产生可追溯到距今8000年前的新石器时代。
最早始于人类生存及生产的需要,在长期生活、生产实践中,人们逐渐对图形有了一定的认识,形成了一些粗略的几何概念,归纳出一些有关图形的知识和经验,产生了初步的几何。
再经历代数学家的提炼和加工,逐渐形成了一门研究现实世界空间形式,即物体形状、大小和位置关系的数学分支,进而发展成为研究一般空间结构的数学分支。
几何学的发展大致经历了4个基本阶段。
1.实验几何的形成与发展几何学最早的产生可以用“积累几何事实,并企图建立起各个事实间的某种联系”来概括和描述。
源于人们观察天体位置、丈量土地、测量容积、制造生产工具等实践活动。
据考古资料记载,出土的十万年前的一些器皿上已出现的简略几何图案。
相传公元前2000年前大禹治水时,就已经能够使用规和矩等绘图工具进行测量和设计工作。
另外,从现存的古埃及、古巴比伦等国的史料可看出,在天文、测量中也大量地反映了几何图形与计算的知识。
然而,这一历史时期,尽管人们在观察实验的基础上积累了丰富的几何经验。
但在现存的史料中,未见这一时期总结出几何知识真实性的推理证明;某些计算公式仅是粗略和近似的;直至公元前7世纪以前,可以说是单纯地由经验积累,通过归纳而产生几何知识的阶段,被称为实验(归纳)几何阶段。
2.理论几何的形成与发展到了公元前7世纪,随着古埃及、古希腊之间贸易与文化的交流,埃及的几何知识逐渐传入希腊并得到巨大的发展。
这一时期,人们对几何知识开始了逻辑推理与论证,古希腊的泰勒斯(Thales,约公元前625一前547)首先证明了“对顶角相等”、“等腰三角形两底角相等”、“半圆上的圆周角是直角”等,因而被人们称为第一位几何学家;毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前580一前501)学派首先证明了“三角形内角和等于二直角”、“勾股定理”、“只有五种正多面体”等。
数学史:几何图形的发展历程
几何学是数学的一个分支,研究空间和图形的形状、大小、相
对位置和性质。
在数学史上,几何学起源于古代文明,并发展成为
一门独立的学科。
古代埃及是几何学的诞生地之一。
在埃及,人们利用几何学来
测量土地的面积和建筑物的尺寸。
埃及人还发现了一些几何原理,
例如平行线的性质和三角形的性质。
这些原理为几何学的发展奠定
了基础。
另一个几何学的发源地是古希腊。
希腊的几何学家毕达哥拉斯
提出了著名的毕达哥拉斯定理,它描述了直角三角形边长之间的关系。
欧几里得则创立了《几何原本》,系统总结了希腊几何学的发
展成果,成为后世研究几何学的基本教材。
在几何学的发展中,还涌现出一些重要的数学家。
亚历山大的
阿基米德研究了圆锥曲线,给出了计算圆锥曲线面积的方法。
法国
数学家笛卡尔则将代数学与几何学结合起来,提出了笛卡尔坐标系。
随着科学技术的进步,几何学也得到了广泛的应用。
现代几何
学的发展成果广泛应用于物理学、工程学和计算机图形学等领域。
在计算机图形学中,几何学被用于构建三维模型、进行图像处理和
计算机辅助设计等方面。
总结起来,几何学的发展历程丰富而多样。
从古埃及到古希腊,再到现代科技时代,几何学一直在不断发展和应用。
它不仅帮助人
们认识和描述空间和图形的性质,还在科学技术的进步中发挥着重
要的作用。
第一部分 几何学发展概述第一章 几何学发展简史几何学是数学中最古老的一门分科.最初的几何知识是从人们对形的直觉中萌发出来的。
史前人大概首先是从自然界本身提取几何形式,并且在器皿制作、建筑设计及绘画装饰中加以再现。
图1-1所示图片显示了早期人类的几何兴趣,不止是对圆、三角形、正方形等一系列几何形状的认识,而且还有对全等、相似、对称等几何性质的运用。
根据古希腊学者希罗多德的研究,几何学起源于古埃及尼罗河泛滥后为整修土地而产生的测量法,它的外国语名称geometry 就是由geo (土地)与metry (测量)组成的。
古埃及有专门人员负责测量事务,这些人被称为“司绳”。
古代印度几何学的起源则与宗教实践密切相关,公元前8世纪至5世纪形成的所谓“绳法经”,就是关于祭坛与寺庙建造中的几何问题及求解法则的记载.中国最早的数学经典《周髀算经》事实上是一部讨论西周初年天文测量中所用数学方法的著作,其中第一章叙述了西周开国时期(约公元前1000年)周公姬旦同商高的问答,讨论用矩测量的方法,得出了著名的勾股定理,并举出了“勾三、股四、弦五”的例子。
古希腊数学家泰勒斯曾经利用两三角形的等同性质,做了间接的测量工作;毕达哥拉斯学派则以勾股定理等著名。
在埃及产生的几何学传到希腊,然后逐步发展起来而变为理论的数学。
哲学家柏拉图(公元前429~前348)对几何学做了深奥的探讨,确立起今天几何学中的定义、公设、公理、定理等概念,而且树立了哲学与数学中的分析法与综合法的概念。
此外,梅内克缪斯(约公元前340)已经有了圆锥曲线的概念。
§1 欧几里得与《原本》 1。
1 《原本》产生的历史背景欧几里得《原本》①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。
它的出现不是偶然的,在它之前,已有许多希腊学者做了大量的前驱工作。
从泰勒斯算起,已有三百多年的历史。
泰勒斯是希腊第一个哲学学派—-伊奥尼亚学派的创建者。
几何学的发展简史
几何学是学习和研究几何形状的一门科学,它涉及几何形状和大小之间的关系。
研究者们说,几何学的发展可以追溯到公元前3000年的古埃及时期,当时古埃及人就开始使用几何图形学习和研究几何形状。
大约公元前2000年,古希腊人开始大量使用几何图形,发展出一套完整的几何学理论。
主要几何学家包括欧几里得、毕达哥拉斯和斐波纳契等,他们将几何学推向了新高度。
欧几里得是古希腊几何学家,他发明了欧几里得几何,提出了五条几何定理,还提出了欧几里得算法,以求解重要的几何问题。
此外,欧几里得还发明了三角函数,为微积分提供了重要的基础。
毕达哥拉斯是一位古希腊几何学家,在他的《几何原本》中,他以极其精准的数学演算方法推导出许多几何定理,重新定义了几何学的研究方法。
斐波纳契是一位意大利几何学家,他建立了三角学的新体系,提出了斐波纳契公式,证明了欧几里得几何的许多定理。
公元一世纪,此后几何学发展得很快,特别是在17世纪,古典几何学得到了进一步发展。
17世纪的古典几何学家开始用抽象几何学来研究几何形状,这使得几何学进入了新的阶段。
更近代的几何学家,特别是20世纪末以来的数学家。
解析几何简介
一、几何学发展简史
几何,是由希腊文演变而来,其原意是土地测量。
依据很多的实证,几何是埃及人创造的,并且产生于土地测量。
由于尼罗河泛滥,经常冲毁界限,这样测量变成了必要的工作。
无可置疑的,这类科学和其它科学一样,都发生于人类的需要。
几何学最先发展起来的是欧几里得几何。
到17世纪的文艺复兴时期,几何学上第一个重要成果是法国数学家笛卡儿(R..descartes,1596~1650)和费马(P.de Fermat,1601~1665)的解析几何。
他们把代数方法应用于几何学,实现了数与形的相互结合与沟通。
随着透视画的出现,又诞生了一门全新的几何学——射影几何学。
到19世纪上半叶,非欧几何诞生了。
人们的思想得到很大的解放,各种非欧几何、微分几何、拓扑学都相继诞生,几何学进入一个空前繁荣的时期。
二、从欧几里得几何到非欧几何
欧几里得的《几何原本》是一部划时代的著作。
公元7世纪以前的所谓几何学,都只限于一些具体问题的解答,主要依赖于直观和经验。
但是直观和经验也有不可靠的时候,于是排除直观性,建立合乎逻辑的几何学体系,就显得十分必要了。
欧几里得就是在这种思想的基础上,编著完成了他的《几何原本》。
《几何原本》的第一卷是全书逻辑推理的基础,给出全书最初出现的23个定义,5条公设,5条公理。
欧几里得在此基础上运用逻辑推理,导出了许许多多的命题(在《几何原本》中包含了465个命题),从而构成了欧几里得几何学。
自《几何原本》问世以来,直到19世纪大半段以前,数学家一般都把欧几里得的著作看成是严格性方面的典范,但也有少数数学家看出了其中的严重缺点,并设法纠正。
在纠正欧几里得几何的过程中,俄国数学家罗巴切夫斯基、匈牙利的波尔约和高斯几乎同时各自独立地发现了另一种几何学——非欧几何。
并且数学家利用在欧氏几何之内构造模型的办法,证明了如果欧氏几何内部无矛盾,非欧几何也无矛盾,非欧几何就这样产生了。
另一种非欧几何的发现者是德国数学家黎曼,称为黎曼的非欧几何(椭圆几何)。
三、解析几何的诞生
欧氏几何是一种度量几何,研究的是与长度和角度有关的量的学科。
它的方法是综合的,没有代数的介入,为解析几何的发展留下了余地。
解析几何的诞生是数学史上的一个伟大的里程碑。
它的创始人是17世纪的法国数学家笛卡儿和费马。
他们都对欧氏几何的局限性表示不满:古代的几何过于抽象,过多地依赖于图形。
他们对代数也提出了批评,因为代数过于受法则和公式的约束,缺乏直观,无益于发展思想的艺术。
同时,他们认识到几何学提供了有关真实世界的知识和真理,而代数学能用来对抽象的未知量进行推理,是一门潜在的方法科学。
因此,把代数学和几何学中的精华结合起来,取长补短,一门新的学科——解析几何诞生了。
笛卡儿从轨迹开始,找出它的方程,费马则从方程出发,来研究轨迹。
基本思想:在平面上建立直角坐标系,在平面上的点与有序实数对(x,y)之间建立一一对应关系,从而,将代数方程f(x,y)=0与平面上的曲线对应起来,于是几何问题便可归结为代数问题,并反过来通过代数问题的研究发现新的几何结果。
解析几何包括平面解析几何和立体解析几何两部分。
平面解析几何通过平面直角坐标系,建立点与实数(x,y)对之间的一一对应关系,以及曲线与方程之间的一一对应关系。
为了确定空间任意一点的位置,我们需要在平面直角坐标系的基础上,增加一条数轴,建立空间直角坐标系。
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