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张丘建
《张丘建算经》三卷,据钱宝琮考,约成书于公元466~485年间。张丘建,北魏时清河(今山东临清一带)人,生平不详。最小公倍数的应用、等差数列各元素互求以及“百鸡术”等是其主要成就。“百鸡术”是世界著名的不定方程问题。13世纪意大利斐波那契《算经》、15世纪阿拉伯阿尔·卡西《算术之钥》等著作中均出现有相同的问题。
朱世杰:《四元玉鉴》
朱世杰(1300前后),字汉卿,号松庭,寓居燕山(今北京附近),“以数学名家周游湖海二十余年”,“踵门而学者云集”。朱世杰数学代表作有《算学启蒙》(1299)和《四元玉鉴》(1303)。《算学启蒙》是一部通俗数学名著,曾流传海外,影响了朝鲜、日本数学的发展。《四元玉鉴》则是中国宋元数学高峰的又一个标志,其中最杰出的数学创作有“四元术”(多元高次方程列式与消元解法)、“垛积法”(高阶等差数列求和)与“招差术”(高次内插法)。
贾宪
中国古典数学家在宋元时期达到了高峰,这一发展的序幕是“贾宪三角”(二项展开系数表)的发现及与之密切相关的高次开方法(“增乘开方法”)的创立。贾宪,北宋人,约于1050年左右完成〈〈黄帝九章算经细草〉〉,原书佚失,但其主要内容被杨辉(约13世纪中)著作所抄录,因能传世。杨辉〈〈详解九章算法〉〉(1261)载有“开方作法本源”图,注明“贾宪用此术”。这就是著名的“贾宪三角”,或称“杨辉三角”。〈〈详解九章算法〉〉同时录有贾宪进行高次幂开方的“增乘开方法”。
贾宪三角在西方文献中称“帕斯卡三角”,1654年为法国数学家 B·帕斯卡重新发现。
秦九韶:《数书九章》
秦九韶(约1202~1261),字道吉,四川安岳人,先后在湖北、安徽、江苏、浙江等地做官,1261年左右被贬至梅州(今广东梅县),不久死于任所。秦九韶与李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家。他早年在杭州“访习于太史,又尝从隐君子受数学”,1247年写成著名的《数书九章》。《数书九章》全书共18卷,81题,分九大类(大衍、天时、田域、测望、赋役、钱谷、营建、军旅、市易)。其最重要的数学成就——“大衍总数术”(一次同余组解法)与“正负开方术”(高次方程数值解法),使这部宋代算经在中世纪世界数学史上占有突出的地位。
李冶
随着高次方程数值求解技术的发展,列方程的方法也相应产生,这就是所谓“开元术”。在传世的宋元数学著作中,首先系统阐述开元术的是李冶的《测圆海镜》。
李冶(1192~1279)原名李治,号敬斋,金代真定栾城人,曾任钧州(今河南禹县)知事,1232年钧州被蒙古军所破,遂隐居治学,被元世祖忽必烈聘为翰林学士,仅一年,便辞官回家。1248年撰成《测圆海镜》,其主要目的就是说明用开元术列方程的方法。“开元术”与现代代数中的列方程法相类似,“立天元一为某某”,相当于“设x为某某”,可以说是符号代数的尝试。李冶还有另一部数学著作《益古演段》(1259),也是讲解开元术的。
贝塞克维奇(Abram covich,1891—1970年)是具有非凡创造力的几何分析学家,生于俄罗斯,一战时期赴英国剑桥大学。他很快就学会了英语,但水平并不怎么样。他发音不准,而且沿袭俄语的习惯,在名词前不加冠词。有一天他正在给学生上课,班上学生在下面低声议论教师笨拙的英语。贝塞克维奇看了看听众,郑重地说:“先生们,世上有5000万人说你们所说的英语,却有两亿俄罗斯人说我所说的英语。”课堂顿时一片肃静。
波兰伟大的数学家伯格曼(Stefan Bergman,1898—1977年)总在考虑数学问题。有一次伯格曼去西海岸参加一个学术会议,他的一个研究生正好要到那里旅行结婚,他们同乘一辆长途汽车。这位学生知道他的毛病,事先商量好,在车上不谈数学问题。伯格曼满口答应。伯格曼坐在最后一排,这对年轻夫妇恰巧坐在他前一排。10分钟过后,伯格曼脑子里突然有了灵感,不自觉地凑上前去,斜靠着学生的座位,开始讨论起数学。再过一会儿,那位新娘不得不挪到后排座位,伯格曼则紧挨着他的学生坐下来。一路上他们兴高采烈地谈论着数学。幸好,这对夫妇后来婚姻美满,有一个儿子,还成了著名数学家。
哥德尔(Kurt Godel,1906—1978年)的举止以“新颖”和“古怪”著称,爱因斯坦是他要好的朋友。一次,麦克阿瑟将军从朝鲜战场回来后,在麦迪逊大街举行游行。第二天哥德尔吃饭时煞有介事地对爱因斯坦说,《纽约时报》封面上的人物不是麦克阿瑟,而是一个骗子。证据是什么呢?哥德尔拿出麦克阿瑟以前的一张照片,又拿了一把尺子。他比较了两张照片中鼻子长度在脸上所占的比例。结果的确不同:证毕。
维纳(1894—1964年)是最早为美洲数学赢得国际荣誉的大数学家,维纳最有名的故事是有关搬家的事。一次维纳乔迁,妻子熟悉维纳的方方面面,搬家前一天晚上再三提醒他。她还找了一张便条,上面写着新居的地址,并用新居的房门钥匙换下旧房的钥匙。第二天维纳带着纸条和钥匙上班去了。白天恰有一人问他一个数学问题,维纳把答案写在那张纸条的背面递给人家。晚上维纳习惯性地回到旧居。他很吃惊,家里没人。从窗子望进去,家具也不见了。掏出钥匙开门,发现根本对不上齿。于是使劲拍了几下门,随后在院子里踱步。突然发现街上跑来一小女孩。维纳对她讲:“小姑娘,我真不走运。我找不到家了,我的钥匙插不进去。”小女孩说道:“爸爸,没错。妈妈让我来找你。”
魏、晋时期出现的玄学,不为汉儒经学束缚,思想比较活跃;它诘辩求胜,又能运用逻辑思维,分析义理,这些都有利于数学从理论上加以提高。吴国赵爽注《周髀算经》,汉末魏初徐岳撰《九章算术》注,魏末晋初刘徽撰《九章算术》注、《九章重差图》都是出现在这个时期。赵爽与刘徽的工作为中国古代数学体系奠定了理论基础。
赵爽是中国古代对数学定理和公式进行证明与推导的最早的数学家之一。他在《周髀算经》书中补充的“勾股圆方图及注”和“日高图及注”是十分重要的数学文献。在“勾股圆方图及注”中他提出用弦图证明勾股定理和解勾股形的五个公式;在“日高图及注”中,他用图形面积证明汉代普遍应用的重差公式,赵爽的工作是带有开创性的,在中国古代数学发展中占有重要地位。
刘徽约与赵爽同时,他继承和发展了战国时期名家和墨家的思想,主张对一些数学名词特别是重要的数学概念给以严格的定义,认为对数学知识必须进行“析理”,才能使数学著作简明严密,利于读者。他的《九章算术》注不仅是对《九章算术》的方法、公式和定理进行一般的解释和推导,而且在论述的过程中有很大的发展。刘徽创造割圆术,利用极限的思想证明圆的面积公式,并首次用理论的方法算得圆周率为 157/50和 3927/1250。
刘徽用无穷分割的方法证明了直角方锥与直角四面体的体积比恒为2:1,解决了一般立体体积的关键问题。在证明方锥、圆柱、圆锥、圆台的体积时,刘徽为彻底解决球的体积提出了正确途径。
东晋以后,中国长期处于战争和南北分裂的状态。祖冲之父子的工作就是经济文化南移以后,南方数学发展的具有代表性的工作,他们在刘徽注《九章算术》的基础上,把传统数学大大向前推进了一步。他们的数学工作主要有:计算出圆周率在3.1415926~3.1415927之间;提出祖暅原理;提出二次与三次方程的解法等。
据推测,祖冲之在刘徽割圆术的基础上,算出圆内接正6144边形和正12288边形的面积,从而得到了这个结果。他又用新的方法得到圆周率两个分数值,即约率22/7和密率355/113。祖冲之这一工作,使中国在圆周率计算方面,比西方领先约一千年之久;
祖冲之之子祖暅总结了刘徽的有关工作,提出“幂势既同则积不容异”,即等高的两立体,若其任意高处的水平截面积相等,则这两立体体积相等,这就是著名的祖暅公理。祖暅应用这个公理,解决了刘徽尚未解决的球体积公式。
隋炀帝好大喜功,大兴土木,客观上促进了数学的发展。唐初王孝通的《缉古算经》,主要讨论土木工程中计算土方、工程分工、验收以及仓库和地窖的计算问题,反映了这个时期数学的情况。王孝通在不用数学符号的情况下,立出数字三次方程,不仅解决了当时社会的需要,也为后来天元术的建立打下基础。此外,对传统的勾股形解法,王孝通也是用数字三次方程解决的。
唐初封建统治者继承隋制,656年在国子监设立算学馆,设有算学博士和助教,学生30人。由太史令李淳风等编纂注释《算经十书》,作为算学馆学生用的课本,明算科考试亦以这些算书为准。李淳风等编纂的《算经十书》,对保存数学经典著作、为数学研究提供文献资料方面是很有意义的。他们给《周髀算经》、《九章算术》以及《海岛算经》所作的注解,对读者是有帮助的。隋唐时期,由于历法的需要,天算学家创立了二次函数的内插法,丰富了中国古代数学的内容。
算筹是中国古代的主要计算工具之一,它具有简单、形象、具体等优点,但也存在布筹占用面积大,运筹速度加快时容易摆弄不正而造成错误等缺点,因此很早就开始进行改革。其中太乙算、两仪算、三才算和珠算都是用珠的槽算盘,在技术上是重要的改革。尤其是“珠算”,它继承了筹算五升十进与位值制的优点,又克服了筹算纵横记数与置筹不便的缺点,优越性十分明显。但由于当时乘除算法仍然不能在一个横列中进行。算珠还没有穿档,携带不方便,因此仍没有普遍应用。
“聪明在于勤奋,天才在于积累”——华罗庚
“干下去还有50%成功的希望,不干便是100%的失败。”——王菊珍
“一个人就好像一个分数,他的实际才能好比分子,而他对自己的估价好比分母。分母越大,则分数的值就越小。” ----托尔斯泰
“数学的本质在於它的自由。”—— 康托(Cantor)
“在数学的领域中, 提出问题的艺术比解答问题的艺术更为重要。”——康托(Cantor)
“没有任何问题可以向无穷那样深深的触动人的情感, 很少有别的观念能像无穷那样激励理智产生富有成果的思想, 然而也没有任何其他的概念能向无穷那样需要加以阐明。”——希尔伯特(Hilbert)
“数学是无穷的科学。”——赫尔曼外尔
“问题是数学的心脏。”——P.R.哈尔莫斯
“只要一门科学分支能提出大量的问题, 它就充满着生命力, 而问题缺乏则预示着独立发展的终止或衰亡。” ——Hilbert
“数学中的一些美丽定理具有这样的特性: 它们极易从事实中归纳出来, 但证明却隐藏的极深。”—— 卡尔·弗里德里希·高斯
“时间是个常数,但对勤奋者来说,是个‘变数’。用‘分’来计算时间的人比用‘小时’来计算时间的人时间多59倍。” ——雷巴柯夫
“在学习中要敢于做减法,就是减去前人已经解决的部分,看看还有那些问题没有解决,需要我们去探索解决。” ——华罗庚
“天才=2%的灵感+98%的血汗。”——托马斯·阿尔瓦·爱迪生(有些版本是“天才=1%的灵感+99%的血汗。”)
“要利用时间,思考一下一天之中做了些什么,是‘正号’还是‘负号’,倘若是‘+’,则进步;倘若是‘-’,就得吸取教训,采取措施。” ——季米特洛夫
“近代最伟大的科学家爱因斯坦在谈成功的秘诀时,写下一个公式:A=x+y+z。并解释道:A代表成功,x代表艰苦的劳动,y代表正确的方法,Z代表少说空话。” ——阿尔伯特·爱因斯坦
“数学中的一些美丽定理具有这样的特性:它们极易从事实中归纳出来, 但证明却隐藏的极深。 数学是科学之王。” ——高斯
“在数学的领域中, 提出问题的艺术比解答问题的艺术更为重要。”——康托尔
“只要一门科学分支能提出大量的问题, 它就充满着生命力, 而问题缺乏则预示独立发展的终止或衰亡。”——希尔伯特
“在数学的天地里,重要的不是我们知道什么,而是我们怎么知道什么。”——毕达哥拉斯
“一门科学,只有当它成功地运用数学时,才能达到真正完善的地步。”——卡尔·海因里希·马克思
“一个国家的科学水平可以用它消耗的数学来度量。”——拉奥
“数学——科学不可动摇的基石,促进人类事业进步的丰富源泉。”——巴罗
“在奥林匹斯山上统治著的上帝,乃是永恒的数。”——雅可比
“如果没有数所制造的关於宇宙的永恒的仿造品,则人类将不能继续生存。”——尼采
“不懂几何者免进。”——柏拉图
1、Α α alpha a:lf 阿尔法 角度;系数
2、Β β beta bet 贝塔 磁通系数;角度;系数
3、Γ γ gamma ga:m 伽马 电导系数(小写)
4、Δ δ delta delt 德尔塔 变动;密度;屈光度
5、Ε ε epsilon ep`silon 伊普西龙 对数之基数
6、Ζ ζ zeta zat 截塔 系数;方位角;阻抗;相对粘度;原子序数
7、Η η eta eit 艾塔 磁滞系数;效率(小写)
8、Θ θ thet θit 西塔 温度;相位角
9、Ι ι iot aiot 约塔 微小,一点儿
10、Κ κ kappa kap 卡帕 介质常数
11、∧ λ lambda lambd 兰布达波长(小写);体积
12、Μ μ mu mju 缪 磁导系数;微(千分之一);放大因数(小写)
13、Ν ν nu nju 纽 磁阻系数
14、Ξ ξ xi ksi 克西
15、Ο ο omicron omik`ron 奥密克戎
16、∏ π pi pai 派 圆周率=圆周÷直径=3.1416
17、Ρ ρ rho rou 肉 电阻系数(小写)
18、∑ σ sigma `sigma 西格马 总和(大写),表面密度;跨导(小写)
19、Τ τ tau tau 套 时间常数
20、Υ υ upsilon jup`silon 宇普西龙 位移
21、Φ φ phi fai 佛爱 磁通;角
22、Χ χ chi phai 西
23、Ψ ψ psi psai 普西 角速;介质电通量(静电力线);角
24、Ω ω omega o`miga 欧米伽 欧姆(大写);角速(小写);角
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