中国数学家的小故事

数学家是对世界数学的发展作出创造性贡献的人士,专注于研究数论算法、数学建模、理论物理、几何算法、代数变换技巧等。这次小编给大家整理了我国数学家的小故事,供大家阅读参考。

中国数学家的小故事

朱世杰

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”(莫若、祖颐:《四元玉鉴》后序)。朱世杰数学代表作有《算学启蒙》(1299)和《四元玉鉴》(1303)。

《算术启蒙》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造有“四元术”(多元高次方程列式与消元解法)、“垛积术”(高阶等差数列求和)与“招差术”(高次内插法)。

徐光启

(公元1562-1633年)字子先,号玄扈,吴淞(今属上海)人。他从万历末年起,经过天启、崇祯各朝,曾作到文渊阁大学士的官职(相当于宰相)。他精通天文历法,是明末改历的主要主持人。他对农学也颇有研究,曾根据前人所著各种农书,附以自己的见解,编写了著名的《农政全书》,全书有六十余卷,共六十多万字。明朝末年,满族的统治阶级从东北关外屡次发动战争,徐光启曾屡次上书论军事,并在通州练新兵,主张采用西方火炮。他是一位热爱祖国的科学家。

他没有入京做官之前,曾在上海、广东、广西等地教书。在此期间,他曾博览群书,在广东还接触到一些传教士,对他们传入的西方文化开始有所接触。公元1600年,他在南京和利玛窦相识,以后两人又长期同住在北京,经常来往。他和利玛窦两人共同译《几何原本》一书,1607年译完前六卷。当时徐光启很想全部译完,利玛窦却不愿这样做。直到晚清时代,《几何原本》后九卷的翻译工作才由李善兰(公元1811-1882年)完成。

《几何原本》是我国最早第一部自拉丁文译来的数学著作。在翻译时绝无对照的词表可循,许多译名都从无到有,当时创造的。毫无疑问,这是需要精细研究煞费苦心的。这个译本中的许多译名都十分恰当,不但在我国一直沿用至今,并且还影响了日本、朝鲜各国。如点、线、直线、曲线、平行线、角、直角、锐角、钝角、三角形、四边形……这许多名词都是由这个译本首先定下来的。其中只有极少的几个经后人改定,如“等边三角形”,徐光启当时记作“平边三角形”;“比”,当时译为“比例”;而“比例”则译为“有理的比例”等等。

《几何原本》有严整的逻辑体系,其叙述方式和中国传统的《九章算术》完全不同。徐光启对《几何原本》区别于中国传统数学的这种特点,有着比较清楚的认识。他还充分认识到几何学的重要意义,他说“窃百年之后,必人人习之”。

清康熙帝时,编辑数学百科全书《数理精蕴》(公元1723年),其中收有《几何原本》一书,但这是根据公元十八世纪法国几何学教科书翻译的,和欧几里得的《几何原本》差别很大。

到清朝末年废科举、兴学堂之后,几何学方成为学校中必修科目之一。到这时才出现了徐光启所预料的“必人人而习之”的情况。

赵爽

三国时期东吴的数学家。曾注《周髀算经》,他所作的《周髀算经注》中有一篇《勾股圆方图注》全文五百余字,并附有数幅插图(已失传),这篇注文简练地总结了东汉时期勾股算术的重要成果,最早给出并证明了有关勾股弦三边及其和、差关系的二十多个命题,他的证明主要是依据几何图形面积的换算关系。

赵爽还在《勾股圆方图注》中推导出二次方程x2+ax=A(其中a>0,A>0)的求根公式。

在《日高图注》中利用几何图形面积关系,给出了重差术的证明。(汉代天文学家测量太阳高、远的方法称为重差术)。

陈景润

陈景润一个家喻户晓的数学家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大贡献,创立了著名的“陈氏定理”,所以有许多人亲切地称他为“数学王子”。但有谁会想到,他的成就源于一个故事。

1937年,勤奋的陈景润考上了福州英华书院,此时正值抗日战争时期,清华大学航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔丧,不想因战事被滞留家乡。几所大学得知消息,都想邀请沈教授前进去讲学,他谢绝了邀请。由于他是英华的校友,为了报达母校,他来到了这所中学为同学们讲授数学课。

一天,沈元老师在数学课上给大家讲了一故事:“200年前有个法国人发现了一个有趣的现象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28= 5+23,100=11+89。每个大于4的偶数都可以表示为两个奇数之和。因为这个结论没有得到证明,所以还是一个猜想。大数学欧拉说过:虽然我不能证明它,但是我确信这个结论是正确的。

它像一个美丽的光环,在我们不远的前方闪耀着眩目的光辉。……”陈景润瞪着眼睛,听得入神。

从此,陈景润对这个奇妙问题产生了浓厚的兴趣。课余时间他最爱到图书馆,不仅读了中学辅导书,这些大学的数理化课程教材他也如饥似渴地阅读。因此获得了“书呆子”的雅号。

兴趣是第一老师。正是这样的数学故事,引发了陈景润的兴趣,引发了他的勤奋,从而引发了一位伟大的数学家。

祖暅

祖冲之之子,同其父祖冲之一起圆满解决了球面积的计算问题,得到正确的体积公式。现行教材中著名的“祖暅原理”,在公元五世纪可谓祖暅对世界杰出的贡献。

八岁的高斯发现了数学定理

德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。

长大后他成为当代最杰出的天文学家、数学家。他在物理的电磁学方面有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们则称呼他为“数学王子”。

他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见:穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。

这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。

“你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发的拿起一本小说坐在椅子上看去了。

教室里的小朋友们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。

还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?”

老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。

可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。”

数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢?

高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。

熊庆来

熊庆来(1893.09.11~1969.02.03),字迪之,出生于云南省红河哈尼族彝族自治州弥勒市息宰村。熊庆来热爱教育事业,为培养中国的科学人才,做出了卓越的贡献。

熊庆来自幼养成勤奋好学的好习惯,非凡的记忆力与天才的语言接受能力,常令教育过他的中外教师惊叹不已。他潜心于学术研究与著述,编写的《高等数学分析》等10多种大学教材是当时第一次用中文写成的数学教科书,创办了中国近代史上第一个近代数学研究机构——清华大学算学研究部和国立东南大学、清华大学等3所大学的数学系,以及中国数学报。他一直治学严谨,数学论文常常修改三五遍以上。在任教授期间,他总是非常认真地批改学生的作业。作业中的错误他用红毛笔仔细地逐本圈阅,改正。好的作业,则用大笔书写一个“善”字,表示满意。他经常废寝忘食,不顾病痛地工作。据熊庆来的夫人回忆,在东南大学第一年,过度疲劳使他吐血,而且又犯痔疮,熊庆来竟顽强地伏在床上坚持编写教义。熊庆来在“函数理论”领域造诣很深。1932年他代表中国第一次出席了瑞士苏黎世国际数学家大会。1934年,他的论文《关于无穷级整函数与亚纯函数》发表,并以此获得法国国家博士学位,成为第一个获此学位的中国人。在这篇论文中,熊庆来所定义的“无穷级函数”,国际上称为“熊氏无穷数”,被载入了世界数学史册,奠定了他在国际数学界的地位。

杨辉

杨辉,中国南宋时期杰出的数学家,他在我国古代数学史和数学教育史上占有十分重要的地位。杨辉一生留下了大量的著述,其著名的数学书共五种二十一卷,这些著作极大地丰富了我国古代数学宝库,为数学科学的发展做出了卓越的贡献。

杨辉还画了一张表示二项式展开后的系数构成的三角图形,称做“开方做法本源”,现在简称为“杨辉三角”。有一次,杨辉得到一本《黄帝九章算法细草》,这是北宋数家贾宪写的。这里面有不少了不起的成就,如贾宪描画了一张图,叫作“开方作法本源图”。图中的数字排列成一个大三角形,位于两腰上的数字均是1,其余数字则等于它上面两数字之和。从第二行开始,这个大三角形的每行数字,都对应于一组二项展开式的系数。杨辉把贾宪的这张画忠实地记录下来,并保存在自己的《详解九章算术》一书中。 后来人们发现,这个大三角形不仅可以用来开方和解方程,而且与组合、高阶等差级数、内插法等数学知识都有密切关系。在西方,直到16世纪才有人在一本书的封面上绘出类似的图形。法国数学家巴斯加在1654年的论文中详细地讨论了这个图形的性质,所以在西方又称“巴斯加三角”。

秦九韶

秦九韶,南宋数学家,1247年完成著作《数书九章》,其中“中国剩余定理”、三斜求积术和秦九韶算法(高次方程正根的数值求法)是有世界意义的重要贡献。

在中国数学史上,广泛流传着一个“韩信点兵”的故事:韩信是汉高祖刘邦手下的.大将,他英勇善战,智谋超群,为汉朝的建立立下了卓绝的功劳。据说韩信的数学水平也非常高超,他在点兵的时候,为了保住军事机密,不让敌人知道自己部队的实力,先令士兵从1至3报数,然后记下最后一个士兵所报之数;再令士兵从1至5报数,也记下最后一个士兵所报之数;最后令士兵从1至7报数,又记下最后一个士兵所报之数;这样,他很快就算出了自己部队士兵的总人数,而敌人则始终无法弄清他的部队究竟有多少名士兵?因为《孙子算经》早就对这类问题有过研究,但只是初具雏形,还远远谈不上完整。 因此,后人把这一命题及其解法称为“孙子定理”主要是推崇《孙子算经》在这一类问题处理上的时间领先,其实想法的成熟,还有待提高。为了解决 “孙子问题”中的不足,秦九韶推广了“孙子问题”的解法,从而提出了“中国剩余定理”。秦九韶经过长期的积累和苦心钻研,于公元1247年写成《数书九章》。这部中世纪的数学杰作,在许多方面都有所创造,其中求解一次同余组的“大衍求一术”和求高次方程数值解的“正负开方术”,更是具有世界意义的成就。正是因为这样,在西方数学史著作中,一直公正地称求解一次同余组的剩余定理为“中国剩余定理”。

祖冲之

祖冲之出生在公元429年,正当南北朝刘宋王朝时代。他是个伟大的数学家、天文学家和物理学家,有许多卓越的成就,其中之一就是圆周率的计算。

圆周率就是圆周的长度和直径的长度的比。这是一个无限不循环的小数,也就是说它是个没完没了的小数,各位数字的变化又没有规律。通常在计算的时候,我们把圆周率定为3?郾1416,这个数字实际上比圆周率稍微大一点。祖冲之在一千五百年以前就确定,圆周率在3?郾1415926至3?郾1414927之间,比3?郾1416精确得多。在他之后一千年,阿拉伯数学家才打破了这个精确程度的记录。

计算圆周率是一件很不容易的事。我们知道,在一个圆里内接正多边形,计算这个正多边形的总的边长,就可以得到圆周的近似值。正多边形的边数越多,总的长跟圆周就越是接近。祖冲之必须从圆的内接正六边形开始,先算内接正十二边形的边长,再算出内接正二十四边形的边长,再算内接正四十八形的边长……边数一倍又一倍地增加,一共翻十一翻,直到算出了内接正一万二千二百八十边形的边长,才能得到这样精密的圆周率。

内接正多边形的边数翻十翻,看起来好像还 简单,其实不然。边数每翻一翻,至少要进行七次运算,其中除了加和减,有两次是乘方、两次是开方。祖冲之算出来的结果有六位小数点,估计他在运算的过程中,小数至少要保留十二位。加和减还 好办,十二位小数的乘方、尤其是开方,运算起来极其麻烦。祖冲之要是没有熟练的技巧和坚强的毅力,是无法完成这上百次的繁难复杂的运算的。

在祖冲之以前,已经有人提出圆周率跟π相近似。祖冲之把π叫做“疏率”,提出了另一个圆周率的近似值π,作为“密率”,因为它更加精密,跟圆周率更相接近了。过了一千年,德国人奥托和荷兰人安托尼兹才先后提出π这个圆周率的近似值,欧洲人当时不知道祖冲之已经提出了“密率”,在他们写的数学史上,把它叫做“安托尼兹”。日本数学家主张把π称为“祖率”,这是十分公允的。

祖冲之计算出圆周率后名声响了起来,结果被宋明帝派到一个落后的穷县当县令。祖冲之上任后经常外出观察,一次他看到农民用脚踏碓舂米的情形,觉得既累又慢,便立即与老农商量,请来木匠、石匠,做了一个以立式水轮为动力的水碓。

试车成功了,村民们在一旁欢呼雀跃。祖冲之却在一旁思考:如果能做个水碓磨,既能舂米又能磨面不是更好吗?经过反复实践,改进,水碓磨车终于试制成功了,这其中包含着力水、杠杆、凸轮的原理。

后来,祖冲之又被调到京城任职。当时的达官贵人为出门显示排场与威风,纷纷指令手下工匠制造指南车。祖冲之经过精心研究和设计,再利用精确圆周率计算,在车前做了个铜铸齿轮盘,随便车子怎么转,车上的铜人总是指着南方。

祖冲之就是这样不断地进行科学探索。他的科学成就,在我国科学技术发展史上,将永远放射光芒。他的刻苦学习、认真钻研、勇于创造和坚持真理的精神,是值得我们学习的。

华罗庚

华罗庚上小学时,一个老师对新上任的老师介绍学校的情况时,说这个学校的学生都是穷人家的孩子,多数是笨蛋……这话深深刺痛了华罗庚的心,他决心要以优异的成绩回敬那位老师。

一天,数学老师出了一道有趣的难题给大家:今有一物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问为几何?

全班同学面面相觑答不上来,唯有华罗庚站起来说:“老师,我知道,是‘23’。”全班震惊,老师也点头称赞。从此,他便爱上了数学课。

华罗庚的故事都值得我们学习。正当他求学时,父亲店铺生意日见萧条,无力供他继续读书了,他只好辍学看柜台。他利用一本代数、一本几何、一本只剩50页的微积分开始了自学。白天没有时间,晚上守着小油灯一遍遍地演算。父亲说他是个“书呆子”,几次逼他把书烧掉,邻居也劝他好好做买卖,一些上了大学的同学有的对他也有些冷淡。不幸的是,他又患上了可怕的伤寒,医生摇头叹息地叫家人为他准备“后事”。他向死神发起挑战,挣扎着下地干活,左腿又被摔成残废。他还是不气馁,拄着拐杖忍着疼痛进行锻炼。练得能走了,就到一所中学去干杂务,给老师打水、削铅笔,即使这样,他也没有放弃自学。就在中学工作不久,他开始向报刊投寄数学论文,多次退稿也不灰心。后来他发表了《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立的理由》一文,得到了数学泰斗熊庆来的赏识,很快把他介绍到清华园,安置在自己身边。

一年半后,华罗庚攻下了清华大学数学专科的全部课程,并且自修了英语和法语。接着,他的数学论文在国内外刊物上陆续发表。1934年,在熊庆来的推荐下,任命华罗庚为数学系助教。不久,校领导又任命他为数学教授。

一个贫困而又残疾的人,终于以惊人的毅力自学成才,并成为驰名中外的数学家。华罗庚的故事值得我们为之学习。