开方作法本源图(Kaifang zuofa benyuantu)是中国古算名,指正整数次幂二项式的展开式的系数表,其形状像一个等腰三角形,为北宋数学家贾宪所创,故称其为贾宪三角形,西方称之为帕斯卡三角形。
《宋史·艺文志》录有贾宪《黄帝九章算法细草》九卷,书已无存,但其许多内容为100多年后的杨辉辑人自撰的《详解九章算法》之中,故又称为杨辉三角形.杨辉此书载有“开方作法本源图”,并指明其“出释锁算书,贾宪用此术”.图1中数字排列成一个三角形,其第n行恰好是二项展开式。
中国数学家 在中国,数学的起源也可追溯到远古。到西周时期(公元前11世纪~前八世纪),“数”作为贵族弟子必习的“六艺”(礼、乐、射、御、书、数)之一,已形成专门的学问,有些知识后成为中国最早的两部传世数学著作——《周捭算经》与《九章算术》的部分内容。 《周捭算经》同时也是一部天文著述,作者不详,成书年代据考当不晚于公元前2世纪。《周捭算经》在数学方面最主要的有勾股定理、分数运算及测量术等。 《周捭算经》本文没有给出勾股定理的证明,但《周捭算经》赵爽注中的“勾股圆方图”说,却蕴涵了迄今所知中国古代最早的勾股定理证明。赵爽,字君卿,生平不详,大约生活于后汉三国时期(公元三世纪前期)。“勾股圆方图”说短短五百余字,概括了整个汉代勾股算术的主要成就。 《九章算术》是中国古代最重要的数学经典,对中国古代数学的发展有深远影响。刘徽《九章算术注序》称《九章》是由周代“九数”发展而来,并由西汉张苍、耿寿昌等人删补。近年发现的湖北张家山汉初古墓竹简《算数书》(1984年出土),有些内容与《九章算术》类似。可以认为,《九章算术》是从先秦开始在长时期里经众多学者编纂、修改,约于西汉中叶(公元前一世纪)最后成书。 《九章算术》采用术文统率例题形式,全书共收246个数学问题,分成九章(①方田,②粟米,③衰分,④少广,⑤商功,⑥均输,⑦盈不足,⑧方程,⑨勾股)。《九章算术》所包含的数学成就是丰富的和多方面的,最著名的如分数运算法则、双设法(“盈不足”术)、开方法、线性方程组消元解法(“方程术”)及负数的引进(“正负术”)等,都具有世界意义。 《孙子算经》中国是世界上最早采用十进位值制记数的国家,春秋战国之际已普遍应用的筹算,即严格遵循了十进位值制。关于算筹记数法现在仅见的资料载于《孙子算经》。《孙子算经》三卷,作者名不详,成书年代约为公元4世纪,该书上卷是关于筹算法则的系统介绍,下卷则有著名的“物不知数”题,亦称“孙子问题”。 《张丘建算经》——百鸡术 《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。 贾宪:〈〈黄帝九章算经细草〉〉 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:《测圆海镜》——开元术 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。 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) 华罗庚 “数学,如音乐一样,以奇才辈出而著称,这些人即便没有受过正规的教育也才华横溢。虽然华罗庚谦虚地避免使用奇才这个词,但它却恰当地描述了这位杰出的中国数学家。” --G·B·Kolata 华罗庚是一个传奇式的人物,是一个自学成才的数学家。 他1910年11月12日出生于江苏省金坛县一个城市贫民的家庭,1985年6月12日,中国数学届陨灭一颗巨星-华罗庚在日本讲学时不幸因心肌梗塞逝世了。 华罗庚是蜚声中外的数学家。他是中国解析数论、典型群、矩阵几何学、自守与多复便函数等多方面研究的创始人与开拓者。他的著名学术论文《典型域上的多元复变函数论》,由于应用了前人没有用过的方法,在数学领域内做了开拓性的工作,于1957年荣获我国科学一等奖。他研究的成果被国际数学界命名为“华氏定理”,“布劳威尔-加当-华定理”。华罗庚一生精勤不倦,奋斗不息,著作很多,研究领域很广。他共发表学术论文约二百篇,专著有《堆垒素数论》、《高等数学引论》、《指数和的估计及其在数论中的应用》、《典型群》、《多复变数函数论中的典型域的分析》、《数论引导》、《数值积分及其应用》、《从单位圆谈起》、《优选法》、《二阶两个自变数两个未知函数的常系数偏微分方程》、《华罗庚论文选集》等12部。 名师与高徒——陈省生和丘成桐 当今世界数坛,设有两项奖励,可谓举世瞩目,堪于诺贝尔奖相比.一项是在国际数学家大会颁发的菲尔兹(Fields)奖,这项奖只授予不超过40岁的年轻数学家;一项是由以色列沃尔夫基金会于1978年颁发的沃尔夫奖;每奖10万美元(数目最初于诺贝尔奖接近),授予当代最大的数学家. 1983年,旅美中国年轻数学家丘成桐教授荣获沃尔夫大奖,而他的老师美籍中国数学家陈省身教授则获沃尔夫大奖. 陈省身教授是美国科学院院士,1975年美国国家科学奖获得者,当代世界最有影响的数学家之一,现代微分几何的奠基人. 陈省身1911年10月26日出生于浙江省嘉兴县,陈省身教授是国际数学届整体微分几何研究的领导人物. 他1931年在清华大学研究发表的第一篇研究论文,其题材就是有关"投影微分几何"的. 他写的积分几何,把希拉克学派的积分几何工作推到了更高的阶段. 陈省身对当时数学界知之甚少的示性类理论很感兴趣.1945年他发现复流上有反映复结构特征的不变量,后来被命名为陈省身示性类是微分几何学、代数几何学、复解析几何学中最重要的不变量。“它的应用及于整个数学及理论物理”。(沃尔夫奖评语)魏伊说:“示性类的概念被陈的工作整个地改观了。”陈省身因建立代数拓补与微分几何的联系,推进了整体几何的发展彪炳于数学史册。 在将近半个世纪里,陈省身教授在微分几何研究中,取得了一系列丰硕的成果,其最突出的有:(1)关于卡勒(Kahleian)G结构的同调和形式的分解定理:(2)欧几里得空间中闭子流的全曲率和紧嵌入的理论;(3)满足几何条件的子流形成唯一性定理;(4)积分几何中的运动公式。(5)他同格里菲恩(P.Griffiths)关于网上几何(Web geometry)的工作使这方面获得新生命,最近的发展(I.Gelfand,R.Mcpherson);(6)他同莫泽(J.Moser)关于CR-流形的工作最近多复变函数论进展的基础;(7)他同西蒙斯(J.Simons)的特征式是量子力学异常(anomaly)现象的基本数学工具;(8)他同沃尔夫森(J.Wolfson)关于调和映射的工作是整体微分几何的一个问题,在理论物理有重要应用.1959年他在芝加哥大学所撰写的《微分几何》是一部经典名著。 丘成桐1949年4月4日出生在广东省,不久他们全家移居香港,1976年,年仅27岁的丘成桐就解决了微分几何中的一个著名难题-“卡拉比猜想”。卡拉比猜想的解决,使丘成桐成为数学天空新升起的一颗名星,他除解决了卡拉比猜想外,他还解决了许多停多年毫无进展的问题,例如:(1)正质猜想,(2)实与复的蒙日-安培方程。(3)丘成桐的一系列文章对某些紧流形(或有边界的流型)上的拉普拉斯算子的第一特征值,以及其它的特征值都作了深刻的估计。(4)丘成桐和肖荫堂合作,利用极小曲面对弗兰克尔猜想给出一个漂亮的证明,也就是证明了完备的单连通的、具有正的全纯截面曲率的恺勒流形与一个复射空间双全纯等价;(5)丘成桐和米斯克利用三维流形的拓补方法解决极小曲面的经典理论中一些老问题。反过来,他们利用极小曲面理论得出三维拓补学的一些结果:得恩引理和等变环圈定理及等球定理等。 由于丘成桐的出色成就,他1981年获美国数学颁发的维布伦奖,1983年,他在华沙举行的国际数学家大会上荣获菲尔兹奖是当之无愧的. 吴文俊 数学家。1919年5月12日生于上海市。1940年毕业于上海交通大学。1947年赴法国留学。在巴黎法国国家科学研究中心进行数学研究,1949年获法国国家科学博士学位。1951年回国。1957年被聘选为中国科学院院士(学部委员)。历任北京大学数学系教授,中国科学院数学研究所研究员及副所长,中国科学院系统科学研究所研究员及副所长、名誉所长、数学机械化研究中心主任。曾任中国数学会理事长、名誉理事长,中国科学院数学物理学部副主任、主任等职。 吴文俊主要从事拓扑学、机器证明学等方面的研究并取得多项突出成果,是中国数学机械化研究的创始人,为中国数学研究和科学事业的发展作出了重要贡献。1952年刊印出版的博士论文《球纤维示性类》是对球纤维理论基本问题的重要贡献。从40年代起示性类、示嵌类等研究方面取得一系列突出成果,并有许多重要应用,被国际数学界称为“吴文俊公式”、“吴文俊示性类”,已被编入许多名著。这方面成果曾获1956年度国家自然科学奖(中国科学院自然科学奖金)一等奖。60年代继续进行示嵌类方面的研究,独创性地发现了新的拓扑不变量,其中关于多面体的嵌入和浸入方面的成果至今仍居世界领先地位。在庞特雅金示性类方面的成果,是拓扑学纤维丛理论和微分流形的几何学的一项基本理论研究,有深刻的理论意义。近年来创立了定理机器证明的吴文俊原理(国际上称为“吴方法”),实现了初等几何与微分几何定理的机器证明,居于世界领先地位。这一重要创新改变了自动推理研究的面貌,在定理机器证明领域产生了巨大影响,并有重要的应用价值,它将引起数学研究方式的变革。这方面的研究成果曾获1978年全国数学大会重大成果奖和1980年中国科学院科技进步奖一等奖。在机器发现和创造定理的研究方面,以及代数几何、中国数学史、对策论等研究中也作出了重要贡献。 杨乐 数学家。1939年11月10日生于江苏南通。1956年考入北京大学数学系,1962年毕业,同年考取中国科学院数学研究所研究生,1966年研究生毕业后留所工作。曾任中国科学院数学研究所所长、中国数学会秘书长、理事长。现任中国科学院数学研究所研究员、学术委员会主任。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。 杨乐在函数模分布论、辐角分布论、正规族等领域,以其众多极富创造性的重要贡献,20年来一直站在世界最前列,是国际上的领头数学家之一。 一、对整函数、亚纯函数的亏值、亏量函数进行了深入研究 与张广厚合作在亚纯函数的亏值数目与Borel方向数目间首次建立了密切联系;在引进亏函数后,给出有穷下级亚纯函数总亏量的估计,从而证明了其亏函数是可数的;给出亚纯函数结合于导数的总亏量的估计,彻底解决了著名学者D.Drasin70年代提出的3个问题。 二、对正规族作了系统研究,获得了一些新的重要的正规定则 杨乐建立了正规族与不动点之间的联系正规族与微分多项式之间的联系,解决了著名学者W.K.Hayman提出的一个正规族问题等。 三、对整函数和亚纯函数的辐角分布进行了系统、深入的研究 杨乐研究在亚纯函数涉及的导数的辐角分布时,获得了一种新型的奇异方向;对辐角分布与重值间的关系得到了深入的结果;完全刻划了亚纯函数Borel方向的分布规律;与Hayman合作解决了Littlewood的一个猜想。 杨乐的上述各项重要研究成果受到国内外同行的高度评价与许多引用,他所得到的亏量关系,被国外学者称为“杨乐亏量关系‘等。
非洲东北部的尼罗河流域,孕育了埃及的文化。在公元前3500~3000年间,这里曾建立了一个统一的帝国。 目前我们对古埃及数学的认识,主要源于两份用僧侣文写成的纸草书,其一是成书于公元前1850年左右的莫斯科纸草书,另一份是约成书于公元前1650年的兰德(Rhind)纸草书,又称阿梅斯(Ahmes)纸草书。阿梅斯纸草书的内容相当丰富,讲述了埃及的乘法和除法、单位分数的用法、试位法、求圆面积问题的解和数学在许多实际问题中的应用。 古埃及人使用象形文字,其数字以十进制表示,但并非位值制,而分数还有一套专门的记法。由埃及数系建立起来的算术具有加法特征,其乘、除法的计算也只是利用连续加倍的方法来完成。古埃及人将所有的分数都化成单位分数(分子为 1的分数之和),在阿梅斯纸草书中,有很大一张分数表,把2/(2n+1)状分数表示成单位分数之和,如:2/5=1/3+1/15,2/7=1/4+1/28,…,2/97=1/56+1/679+1/776,等等。 古埃及人已经能解决一些属于一次方程和最简单的二次方程的问题,还有一些关于等差数列、等比数列的初步知识。 如果说巴比伦人发展了卓越的算术和代数学,那么在另一方面,人们一般认为埃及人在几何学方面要胜过巴比伦人。一种观点认为尼罗河水每年一次的定期泛滥,淹没河流两岸的谷地。大水过后,法老要重新分配土地,长期积累起来的土地测量知识逐渐发展为几何学。 埃及人能够计算简单平面图形的面积,计算出的圆周率为 3.16049;他们还知道如何计算棱椎、圆椎、圆柱体及半球的体积。其中最惊人的成就在于方棱椎平头截体体积的计算,他们给出的计算过程与现代的公式相符。 至于在建造金字塔和神殿过程中,大量运用数学知识的事实表明,埃及人已积累了许多实用知识,而有待于上升为系统的理论。返回--------------------------------------------------------------------------------印度数学(Hindu mathematics) 印度是世界上文化发达最早的地区之一,印度数学的起源和其它古老民族的数学起源一样,是在生产实际需要的基础上产生 的。但是,印度数学的发展也有一个特殊的因素,便是它的数学和历法一样,是在婆罗门祭礼的影响下得以充分发展的。再加上 佛教的交流和贸易的往来,印度数学和近东,特别是中国的数学便在互相融合,互相促进中前进。另外,印度数学的发展始终与天文学有密切的关系,数学作品大多刊载于天文学著作中的某些篇章。 《绳法经》属于古代婆罗门教的经典,可能成书于公元前6世纪,是在数学史上有意义的宗教作品,其中讲到拉绳设计祭坛时所体现到的几何法则,并广泛地应用了勾股定理。 此后约1000年之中,由于缺少可靠的史料,数学的发展所知甚少。 公元5-12世纪是印度数学的迅速发展时期,其成就在世界数学史上占有重要地位。在这个时期出现了一些著名的学者,如6世纪的阿利耶波多(第一)( ryabhata),着有《阿利耶波多历数书》;7世纪的婆罗摩笈多(Brahmagupta ),著有《婆罗摩笈多修订体系》(Brahma-sphuta-sidd'h nta ),在这本天文学著作中,包括「算术讲义」和「不定方程讲义 」等数学章节;9世纪摩诃毗罗(Mah vira );12世纪的婆什迦罗(第二)(Bh skara ),着有《天文系统极致》(Siddh nta iromani ),有关数学的重要部份为《丽罗娃提》(Lil vati) )和《算法本源》(V jaganita)等等。 在印度,整数的十进制值制记数法产生于6世纪以前,用9个数字和表示零的小圆圈,再借助于位值制便可写出任何数字。他们由此建立了算术运算,包括整数和分数的四则运算法则;开平方和开立方的法则等。对于「零」,他们不单是把它看成「一无所有」或空位,还把它当作一个数来参加运算,这是印度算术的一大贡献。 印度人创造的这套数字和位值记数法在8世纪传入伊斯兰世界,被阿拉伯人采用并改进。13世纪初经斐波纳契的《算盘书》 流传到欧洲,逐渐演变成今天广为利用的1,2,3,4,…,等等,称为印度-阿拉伯数码。 印度对代数学做过重大的贡献。他们用符号进行代数运算,并用缩写文字表示未知数。他们承认负数和无理数,对负数的四 则运算法则有具体的描述,并意识到具有实解的二次方程有两种形式的根。印度人在不定分析中显示出卓越的能力,他们不满足于对一个不定方程只求任何一个有理解,而致力于求所有可能的整数解。印度人还计算过算术级数和几何级数的和,解决过单利 与复利、折扣以及合股之类的商业问题。 印度人的几何学是凭经验的,他们不追求逻辑上严谨的证明,只注重发展实用的方法,一般与测量相联系,侧重于面积、体积的计算。其贡献远远比不上他们在算术和代数方面的贡献大。在三角学方面,印度人用半弦(即正弦)代替了希腊人的全弦, 制作正弦表,还证明了一些简单的三角恒等式等等。他们在三角学所做的研究是十分重要的。返回--------------------------------------------------------------------------------阿拉伯数学[Arabic mathematics] 从九世纪开始,数学发展的中心转向阿拉伯和中亚细亚。 自从公元七世纪初伊斯兰教创立后,很快形成了强大的势力,迅速扩展到阿拉伯半岛以外的广大地区,跨越欧、亚、非三大洲。在这一广大地区内,阿拉伯文是通用的官方文字,这里所叙述的阿拉伯数学,就是指用阿拉伯语研究的数学。 从八世纪起大约有一个到一个半世纪是阿拉伯数学的翻译时期,巴格达成为学术中心,建有科学宫、观象台、图书馆和一个学院。来自各地的学者把希腊、印度和波斯的古典著作大量地译为阿拉伯文。在翻译过程中,许多文献被重新校订、考证和增补,大量的古代数学遗产获得了新生。阿拉伯文明和文化在接受外来文化的基础上,迅速发展起来,直到15世纪还充满活力。 花拉子米[Al-khowarizmi]是阿拉伯初期最主要的数学家,他编写了第一本用阿拉伯语在伊斯兰世界介绍印度数字和记数法的著作。公元十二世纪后,印度数字、十进制值制记数法开始传入欧洲,又经过几百年的改革,这种数字成为我们今天使用的印度—阿拉伯数码。花拉子米的另一名著《ilm al-jabr wa'lmugabalah》[《代数学》]系统地讨论了一元二次方程的解法,该种方程的求根公式便是在此书中第一次出现。现代”algebra”[代数学]一词亦源于书名中出现的”al jabr”。 三角学在阿拉伯数学中占有重要地位,它的产生与发展和天文学有密切关系。阿拉伯人在印度人和希腊人工作的基础上发展了三角学。他们引进了几种新的三角量,揭示了它们的性质和关系,建立了一些重要的三角恒等式。给出了球面三角形和平面三角形的全部解法,制造了许多较精密的三角函数表。其中著名的数学家有:阿尔.巴塔尼[Al-Battani]、阿卜尔.维法[Abu'l-Wefa]、阿尔.比鲁尼[Al-Beruni]等。系统而完整地论述三角学的著作是由十三世纪的学者纳西尔丁[Nasir ed-din]完成的,该著作使三角学脱离天文学而成为数学的独立分支,对三角学在欧洲的发展有很大的影响。 在近似计算方面,十五世纪的阿尔.卡西[Al-kashi]在他的《圆周论》中,叙述了圆周率π的计算方法,并得到精确到小数点后16位的圆周率,从而打破祖冲之保持了一千年的记录。此外,阿尔.卡西在小数方面做过重要工作,亦是我们所知道的以「帕斯卡三角形」形式处理二项式定理的第一位阿拉伯学者。 阿拉伯几何学的成就低于代数和三角。希腊几何学严密的逻辑论证没有被阿拉伯人接受。 总的来看,阿拉伯数学较缺少创造性,但当时世界上大多数地方正处于科学上的贫瘠时期,其成绩相对显得较大,值得赞美的是他们充当了世界上大量精神财富的保存者,在黑暗时代过去后,这些精神财富才传回欧洲。欧洲人主要就是通过他们的译着才了解古希腊和印度以及中国数学的成就。返回--------------------------------------------------------------------------------日本数学[Mathematics in Japan] 人类从何时才开始定居于日本列岛,至今仍无定论。公元四世纪中叶,日本建立了第一个统一的国家。在十世纪以前,日本主要吸收外来的文化。中国、朝鲜和印度的文化对日本都有很大的影响,十世纪以后,真正的日本文化才发展起来。日本数学的繁荣则更晚,是十七世纪以后的事。 日本人把受西方数学影响以前,按自己的特点发展起来的数学叫和算,也算日本传统数学。十七世纪后期至十九世纪中叶是和算的兴盛时期。 和算在中国古代数学的影响下发展起来。公元六世纪始,中国的历法和数学就直接或间接地[通过朝鲜]传入日本,日本政府亦多次派留学生到中国唐朝学习数学。到八世纪初,日本已仿照隋唐时期的数学教育制度设立算学博士并采用《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《缀术》等中国古算书作为教材,这是中国数学输入日本的第一个时期。 十三至十七世纪,是中国数学传入日本的第二个时期,《杨辉算法》、《算学启蒙》、《算法统宗》等陆续传入日本,对日本数学的发展有重要的影响。吉田光由的《尘劫记》[1627]使珠算术在日本迅速得到普及,其内容与《算法统宗》极为相似,只是其中许多例题是根据日本的实际情况编写的。这时期还有几本着作是专门介绍和解释《算学启蒙》的。 十七世纪初,日本数学家开始写出自己的著作,如毛利重能的《割算书》[1622]、今村知商的《竖亥录》[1639]等。到十七世纪末期,通过关孝和等人的工作,逐渐形成了日本数学体系——和算。 关孝和在日本被尊为「算圣」,十七世纪末到十八世纪初,以他为核心形成一个学派[关流],这一学派的主要成就是「点 术」和「圆理」。「点 术」是把由中国传入的天文术改为笔算,并改进了算式的记法,是和算特有的笔算代数学。「圆理」可看作是和算特有的数学分析。建部贤弘求得弧长的无穷级数表达式,又称圆理公式。久留岛义太推广了圆理公式,发展了圆理的极数术[极值问题],并在西方数学家之前发现了欧拉函数和行列式展开定理。关氏学派的第四代大师安岛直圆深入到微积分领域,提出一种求弧长的方法;又将此法推广,形成二重积分,求出了两相交圆柱公共部份的体积。晚期的关氏学派数学家和田宁进一步改进了圆理,使计算弧长、面积、体积等问题更加简化,他使用的方法和现在积分法的原理相近。 除了关氏学派外,还有一些较小的学派。他们总结了和算中的各种几何问题;深入研究了计算椭圆、球面等面积和体积的公式;探讨了代数方程理论等等。 十九世纪中叶,日本政府采取了开国政策,西方数学大量传入。明治维新时期,日本政府实行「和算废止,洋算专用」政策,和算迅速衰废[只有珠算沿用至今],同时开始了近代数学的研究。时至今日,日本已步入世界上数学研究先进国家的行列。
“数学”这个词在我们的生活中可谓是无处不在,他作为人类思维的表达形式,反映了人们的积极进取的意志、缜密周详的推理及对完美境界的追求。“数学”与我们身边的其他学科也有着密切联系。例如在天文学方面、医学方面、经济学方面等等。大到天文地理,小到生活琐事,数学的魅力可谓是发挥的淋漓尽致。 然而关于数学的起源,却有着一个古老而神奇的传说。相传在非常非常遥远的古代,有一天在黄河的波涛中突然跳出一匹“龙马”来,马背上驮着一幅图,图上画着许多神秘的数学符号,后来,从波澜不惊的河水中又爬出一只“神龟”来,龟背上也驮着一卷书,书中则阐述了数的排列方法。马背上的图叫“河图”,乌龟背上的书叫做“洛书”,当“河图洛书”出现后,数学也就诞生了。当然,这个也只不过是个传说罢了。数学作为最古老的一门学科,他的起源可以上溯到一万多年以前。但是,公元1000年以前的资料留存下来的极少,迄今所知,只有在古代埃及和巴比伦发现了比较系统的数学文献。远在一万五千年以前,人类就可以相当逼真的描绘出人和动物的形象,这是萌发图形意识的最早证据。后来就开始逐渐对圆形和直线型的追求,从而成为数学图形的最早的原型。在日常的生活实践中又逐渐产生了记数的意识和系统。人类摸索过许多种记数的方法,例如用石块记数,结绳记数等,最后逐步发展到现在我们所用的数字。图形意识和记数意识发展到一定阶段,又产生了度量的意识。从人类社会的发展史来看,人们对数学本质特征的认识也在不断变化和深化着。欧几里得说过“数学的根源在于普通的常识,最显著的例子是非负整数。”他的算术来自于普通常识中的非负整数。而且直到十九世纪中叶,对于数的科学探索还停留在普通的常识。因此,十九世纪以前,人们普遍认为数学是一门自然学科,经验学科,因为那时的数学与现实之间的联系非常密切。随着数学研究的不断深入,从十九世纪中叶以后,数学是一门演绎科学的观点逐渐占据主导地位。这种观点在布尔巴基学派的研究中得到发展,他们认为数学是研究结构的科学,一切数学都建立在代数结构、序结构和拓扑结构这三种母结之上。与这种观点相对应,从古希腊的柏拉图开始,许多人认为数学是研究模式的学问。数学家怀特海在《数学与善》一书中说到:“数学的本质特征就是,在从模式化的个体作抽象的过程中对模式进行研究,数学对于理解模式和分析模式之间的关系,是最强有力的技术。”1931年,歌德尔的不完全性定理的的证明,宣告了公理化逻辑演绎系统中存在的缺憾。人们此时又想到了数学是经验科学的观点。著名数学家冯·诺依曼就认为,数学兼有演绎科学和经验科学两种特性。波利亚则认为:“数学有两个侧面,他是欧几里得式的严谨的科学,但他也是别的什么东西。”然而,人们对数学还有些其他的理解。有人认为“数学是一种文化体系”,“数学是一种语言”数学活动是社会性的。他是在人类文明发展的历史进程中,人类认识自然,适应和改造自然,完善自我与社会的一种高度智慧的结晶。数学对人类的思维方式产生了关键性的影响。也有人认为,数学是一门艺术,“和把数学看做一门学科相比,我更喜欢把他看做是一门艺术”数学家在理性世界指导下所表现出的经久的创造性活动,具有和艺术家的相似之处,这是真实的而并非臆造的。而我渐渐认为,数学是贯穿于我们生活中的必需品。我们的生活无处不用到数学,他不单单是艺术、是语言等。而是很多种事物的结合体,更多的是在生活中帮助我们的一种工具。对于中国数学的起源来说,最早可以追溯到上古时期。在殷墟出土的甲骨文卜辞中有很多记数的文字。从一到十、百、千、万,出现的最大的数字是三万。可见,中国数学的起源也是相当之早的。在古代,算筹是一种计算工具,这种计算方法叫筹算。筹算产生的年代已不可考,但可以肯定得是,在春秋时期筹算已经是很普遍的计算方法了。直到十五世纪元朝末年才逐渐为珠算所代替。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,早在夏禹治水时已使用了规、距、准、绳等作图和测量工具,并早已发现了勾股定理。然而,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。一些学派还总结和概括出与数学有关的许多抽象概念。 秦汉是封建社会的上升时期,经济和文化均得到迅速发展。中国古代数学体系正是形成于这个时期,它的主要标志是算术已成为一个专门的学科,以及以《九章算术》为代表的数学著作的出现。 《九章算术》是战国、秦、汉封建社会创立并巩固时期数学发展的总结,就其数学成就来说,堪称是世界数学名著。就其特点来说,它形成了一个以筹算为中心、与古希腊数学完全不同的独立体系。《九章算术》有几个显著的特点:采用按类分章的数学问题集的形式;算式都是从筹算记数法发展起来的;以算术、代数为主,很少涉及图形性质;重视应用,缺乏理论阐述等。这些特点是同当时社会条件与学术思想密切相关的。秦汉时期,一切科学技术都要为当时确立和巩固封建制度,以及发展社会生产服务,强调数学的应用性。最后成书于东汉初年的《九章算术》,排除了战国时期在百家争鸣中出现的名家和墨家重视名词定义与逻辑的讨论,偏重于与当时生产、生活密切相结合的数学问题及其解法,这与当时社会的发展情况是完全一致的。《九章算术》在隋唐时期曾传到朝鲜、日本,并成为这些国家当时的数学教科书。它的一些成就如十进位值制、今有术、盈不足术等还传到印度和阿拉伯,并通过印度、阿拉伯传到欧洲,促进了世界数学的发展。16世纪末以后,西方初等数学陆续传入中国,使中国数学研究出现一个中西融合贯通的局面;鸦片战争以后,近代数学开始传入中国,中国数学便转入一个以学习西方数学为主的时期;到19世纪末20世纪初,近代数学研究才真正开始。1840年鸦片战争以后,西方近代数学开始传入中国。首先是英人在上海设立墨海书馆,介绍西方数学。第二次鸦片战争后,曾国藩、李鸿章等官僚集团开展“洋务运动”,也主张介绍和学习西方数学,组织翻译了一批近代数学著作。由于输入的近代数学需要一个消化吸收的过程,加上清末统治者十分腐败,在太平天国运动的冲击下,在帝国主义列强的掠夺下,焦头烂额,无暇顾及数学研究。直到1919年五四运动以后,中国近代数学的研究才真正开始。看了数学的起源和发展,我不得不说,数学的确是最古老的一门学科了。在现实生活中,我们也常常和数学打着交道。从小父母就教我们认一、二、三、四。上学期间也一直不间断的学习着数学。起初我只觉得学习数学就是为了考试,为了做题。直到上了大学,我才发现,原来数学并不简简单单是做题考试那么简单,我们要学习的并不是如何利用数学解题,而是要理解数学的含义,把他和生活联系在一起,并且运用到生活中去。我想,数学这门学科的发展正如他在我心里的发展一样。从无到有,到了解,到深入,最后到运用。
杨辉 杨辉,中国南宋时期杰出的数学家和数学教育家。在13世纪中叶活动于苏杭一带,其著作甚多。 他著名的数学书共五种二十一卷。著有《详解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通变本末》三卷(1274年)、《田亩比类乘除算法》二卷(1275年)、《续古摘奇算法》二卷(1275年)。 杨辉的数学研究与教育工作的重点是在计算技术方面,他对筹算乘除捷算法进行总结和发展,有的还编成了歌决,如九归口决。 他在《续古摘奇算法》中介绍了各种形式的"纵横图"及有关的构造方法,同时"垛积术"是杨辉继沈括"隙积术"后,关于高阶等差级数的研究。杨辉在"纂类"中,将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为乘除、分率、合率、互换、二衰分,勾股等九类。 他非常重视数学教育的普及和发展,在《算法通变本末》中,杨辉为初学者制订的"习算纲目"是中国数学教育史上的重要文献。杨辉的数学著作甚多,他编著的数学书共五种二十一卷,在他的著作中收录了不少现已失传的古代数学著作中的算题和算法. 杨辉的数学研究与教育工作的重点是在计算技术方面. 扬辉对筹算乘除捷算法进行了总结和发展,创“纵横图”之名.继沈括“隙积术”之后,关于高阶等差级数的研究创“垛积术”.又将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为九类. 杨辉是一位杰出的数学教育家、重视数学的普及杨辉老师简介 全国著名英语教学专家及人生指导专家国际人英语学习体系主要创始人华夏英语志愿者协会秘书长大连市翻译协会副秘书长杨辉老师自1996年开始从事英语教学,尤其擅长口语教学。在他的课堂上,学生能够突破多年来不敢开口的习惯,练就一口发音纯正的流利英语。更重要的是,杨辉老师独特的个人魅力和授课方式让学员改变了内心深处的很多消极心态,在突破英语的同时,重新找到自我,从而充满自信的面对人生挑战。在过去的十年,杨辉老师在全国举办了上千场英语学习法讲座,包括各地著名的大学、中学和企事业单位,每到一处都会掀起英语学习的热潮,直接影响了数十万英语学习者。杨辉老师带领的国际人教学研发机构一直是国内英语培训的领跑者。近年来,他们在国内首先将NLP、NAC等风靡全球的心理学成就用于英语教学,并将哈佛大学Personal Development and Change 理论运用于中国学生学业生涯指导,还把Robert Kiyosaki的财商理论引入培训投资,让更多学生认识到今天的学习是对明天的投资,更是让英语教学进入了一个全新的阶段。杨辉老师担任着全国数十所大中学英语协会的名誉顾问,也直接培训了数万名学员,并为北京电视一台、中国糖烟酒进出口总公司、首都国际机场、海尔集团、惠普公司等数十家企业做过英语培训,改变了无数英语学习者的命运。也许,就在明天,他就会来到你的城市,和你一起改变你的英语和命运杨辉老师著作:《英语是怎样炼成的》《发音是怎样炼成的》《口语是怎样炼成的》《英语思维是怎样炼成的》《Giant Step》《四六级考试点睛》《电影学英语系列丛书》个人博客 杨辉 (1433-1483),字廷章,号退斋,明朝播州(今贵州遵义)人。明英宗正统十四年(公元1449年)袭播州宣慰使职。在职三十四年,修学延师,育才倡文。其时,播州周围数次爆发少数民族起义,杨辉输粟以助官军,领兵镇压,曾于景泰三年(公元1452年)和景泰六年(公元1455年)两次受明代宗"赐敕奖谕"和"颁赏",并曾奉诏入觐,陪庆成宴于奉天殿,得赐一品章服及金币诸物。杨辉谙于武事,广涉经史,长于草书。他于明成化年间修筑团溪白果坪的"雷水堰",以灌溉千亩白果庄田,至今效益不减当年。明宪宗成化十九年(公元1483年)卒。
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