中国数学的历史手抄报内容

时间:2023-08-11 12:05:27 偲颖 手抄报 我要投稿
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中国数学的历史手抄报内容

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中国数学的历史手抄报内容

  数学小知识1:

  1、每份数×份数=总数总数÷每份数=份数总数÷份数=每份数。

  2、1倍数×倍数=几倍数几倍数÷1倍数=倍数几倍数÷倍数=1倍数。

  3、速度×时间=路程路程÷速度=时间路程÷时间=速度。

  4、单价×数量=总价总价÷单价=数量总价÷数量=单价。

  5、工作效率×工作时间=工作总量工作总量÷工作效率=工作时间工作总量÷工作时间=工作效率。

  6、加数+加数=和和-一个加数=另一个加数。

  7、被减数-减数=差被减数-差=减数差+减数=被减数。

  8、因数×因数=积积÷一个因数=另一个因数。

  9、被除数÷除数=商被除数÷商=除数商×除数=被除数。

  数学小知识2:

  中国古代是一个世界上数学先进的国家,用近代科目来分类的话,可以看出无论在算术、代数、几何和三角各方面都十分发达。现在就让我们来简单回顾一下初等数学在中国发展的历史。

  (一)属于算术方面的材料

  大约在3000年以前中国已经知道自然数的四则运算,这些运算只是一些结果,被保存在古代的文字和典籍中。

  乘除的运算规则在后来的“孙子算经”(公元三世纪)内有了详细的记载。中国古代是用筹来计数的,在我们古代人民的计数中,己利用了和我们现在相同的位率,用筹记数的方法是以纵的筹表示单位数、百位数、万位数等;用横的筹表示十位数、千位数等,在运算过程中也很明显的表现出来。“孙子算经”用十六字来表明它,“一从十横,百立千僵,千十相望,万百相当。”

  和其他古代国家一样,乘法表的产生在中国也很早。乘法表中国古代叫九九,估计在2500年以前中国已有这个表,在那个时候人们便以九九来代表数学。现在我们还能看到汉代遗留下来的木简(公元前一世纪)上面写有九九的乘法口诀。

  现有的史料指出,中国古代数学书“九章算术”(约公元一世纪前后)的分数运算法则是世界上最早的文献,“九章算术”的分数四则运算和现在我们所用的几乎完全一样。

  古代学习算术也从量的衡量开始认识分数,“孙子算经”(公元三世纪)和“夏候阳算经”(公元六、七世纪)在论分数之前都开始讲度量衡,“夏侯阳算经”卷上在叙述度量衡后又记着:“十乘加一等,百乘加二等,千乘加三等,万乘加四等;十除退一等,百除退二等,千除退三等,万除退四等。”这种以十的方幂来表示位率无疑地也是中国最早发现的。

  小数的记法,元朝(公元十三世纪)是用低一格来表示,如13.56作1356。

  在算术中还应该提出由公元三世纪“孙子算经”的物不知数题发展到宋朝秦九韶(公元1247年)的大衍求一术,这就是中国剩余定理,相同的方法欧洲在十九世纪才进行研究。

  宋朝杨辉所著的书中(公元1274年)有一个1—300以内的因数表,例如297用“三因加一损一”来代表,就是说297=3×11×9,(11=10十1叫加一,9=10—1叫损一)。杨辉还用“连身加”这名词来说明201—300以内的质数。

  (二)属于代数方面的材料

  从“九章算术”卷八说明方程以后,在数值代数的领域内中国一直保持了光辉的成就。

  “九章算术”方程章首先解释正负术是确切不移的,正象我们现在学习初等代数时从正负数的四则运算学起一样,负数的出现便丰富了数的内容。

  我们古代的方程在公元前一世纪的时代已有多元方程组、一元二次方程及不定方程几种。

  一元二次方程是借用几何图形而得到证明。

  不定方程的出现在二千多年前的中国是一个值得重视的课题,这比我们现在所熟知的希腊丢番图方程要早三百多年。

  具有x3+px2+qx=A和x3+px2=A形式的三次方程,中国在公元七世纪的唐代王孝通“缉古算经”已有记载,用“从开立方除之”而求出数字解答(可惜原解法失传了),不难想象王孝通得到这种解法时的愉快程度,他说谁能改动他著作内的一个字可酬以千金。

  十一世纪的贾宪已发明了和霍纳(1786—1837)方法相同的数字方程解法,我们也不能忘记十三世纪中国数学家秦九韶在这方面的伟大贡献。

  在世界数学史上对方程的原始记载有着不同的形式,但比较起来不得不推中国天元术的简洁明了。四元术是天元术发展的必然产物。

  级数是古老的东西,二千多年前的“周髀算经”和“九章算术”都谈到算术级数和几何级数。十四世纪初中国元代朱世杰的级数计算应给予很高的评价,他的有些工作欧洲在十八、九世纪的著作内才有记录。

  十一世纪时代,中国已有完备的二项式系数表,并且还有这表的编制方法。

  历史文献揭示出在计算中有名的盈不足术是由中国传往欧洲的。

  内插法的计算,中国可上溯到六世纪的刘焯,并且七世纪末的僧一行有不等间距的内插法计算。

  十四世纪以前,属于代数方面许多问题的研究,中国是先进国家之一。

  就是到十八,九世纪由李锐(1773—1817),汪莱(1768—1813)到李善兰(1811—1882),他们在这一方面的研究上也都发表了很多的名著。

  (三)属于几何方面的材料

  自明朝后期(十六世纪)欧几里得“几何原本”中文译本一部分出版之前,中国的几何早已在独立发展着。

  应该重视古代的许多工艺品以及建筑工程、水利工程上的成就,其中蕴藏了丰富的几何知识。

  中国的几何有悠久的历史,可靠的记录从公元前十五世纪谈起,甲骨文内己有规和矩二个字,规是用来画圆的,矩是用来画方的。

  汉代石刻中矩的形状类似现在的直角三角形,大约在公元前二世纪左右,中国已记载了有名的勾股定理(勾、股二个字的起源比较迟)。

  圆和方的研究在古代中国几何发展中占了重要位置。墨子对圆的定义是:“圜,一中同长也。”—个中心到圜周相等的叫圜,这解释要比欧几里得还早一百多年。

  在圆周率的计算上有刘歆(?一23)、张衡(78—139)、刘徽(263)、王蕃(219—257)、祖冲之(429—500)、赵友钦(公元十三世纪)等人,其中刘徽、祖冲之、赵友钦的方法和所得的结果举世闻名。

  祖冲之所得的结果π=355/133要比欧洲早一千多年。

  在刘徽的“九章算术”注中曾多次显露出他对极限概念的天才。

  在平面几何中用直角三角形或正方形和在立体几何中用锥体和长方柱体进行移补,这构成中国古代几何的特点。

  中国数学家善子把代数上的成就运用到几何上,而又用几何图形来证明代数,数值代数和直观几何有机的配合起来,在实践中获得良好的效果.

  正好说明十八、九世纪中国数学家对割圜连比例的研究和项名达(1789—1850)用割圜连比例求出椭圆周长。这都是继承古代方法加以发挥而得到的(当然吸收外来数学的精华也是必要的)。

  (四)属于三角方面的材料

  三角学的发生由干测量,首先是天文学的发展而产生了球面三角,中国古代天文学很发达,因为要决定恒星的位置很早就有了球面测量的知识;平面测量术在“周牌算经”内已记载若用矩来测量高深远近。

  刘徽的割圆术以半径为单位长求圆内正六边形,十二二边形等的每一边长,这答数是和2sinA的值相符(A是圆心角的一半),以后公元十二世纪赵友钦用圆内正四边形起算也同此理,我们可以从刘徽、赵友钦的计算中得出7.5o、15o、22.5o、30o、45o等的正弦函数值。

  在古代历法中有计算二十四个节气的日晷影长,地面上直立一个八尺长的“表”,太阳光对这“表”在地面上的射影由于地球公转而每一个节气的影长都不同,这些影长和“八尺之表”的比,构成一个余切函数表(不过当时还没有这个名称)。

  十三世纪的中国天文学家郭守敬(1231—1316)曾发现了球面三角上的三个公式。

  现在我们所用三角函数名词:正弦,余弦,正切,余切,正割,余割,这都是我国十六世纪已有的名称,那时再加正矢和余矢二个函数叫做八线。

  在十七世纪后期中国数学家梅文鼎(1633—1721)已编了一本平面三角和一本球面三角的书,平面三角的书名叫“平三角举要”,包含下列内容:(1)三角函数的定义;(2)解直角三角形和斜三角形;(3)三角形求积,三角形内容圆和容方;(4)测量。这已经和现代平面三角的内容相差不远,梅文鼎还著书讲到三角上有名的积化和差公式。

  十八世纪以后,中国还出版了不少三角学方面的书籍。

  数学小知识3:

  数学历史:中国古代数学最早运用分数和小数。

  最初分数的出现,并非由除法而来。分数被看作一个整体的一部分。“分”在汉语中有“分开”“分割”之意。后来运算过程中也出现了分数,它表示两整数比。分数的加减乘除运算我们小学就已完全掌握了。很简单,是不是?不过在七、八百年以前的欧洲,如果你有这种水平那么就可以说相当了不起了。那时精通自然数的四则运算就已达到了学者水平。至于分数,对当时人来说简直难于上青天。德国有句谚语形容一个人陷入绝境,就说:“掉到分数里去了”。为什么会如此呢?这都是笨拙的记数法导致的。在我国古代,《九章算术》中就有了系统的分数运算方法,这比欧洲大约早1400年。

  西汉时期,张苍、耿寿昌等学者整理、删补自秦代以来的数学知识,编成了《九章算术》。在这本数学经典的《方田》章中,提出了完整的分数运算法则。

  从后来刘徽所作的《九章算术注》可以知道,在《九章算术》中,讲到约分、合分(分数加法)、减分(分数减法)、乘分(分数乘法)、除分(分数除法)的法则,与我们现在的分数运算法则完全相同。另外,还记载了课分(比较分数大小)、平分(求分数的平均值)等关于分数的知识,是世界上最早的系统叙述分数的著作。

  分数运算,大约在15世纪才在欧洲流行。欧洲人普遍认为,这种算法起源于印度。实际上,印度在七世纪婆罗门笈多的著作中才开始有分数运算法则,这些法则都与《九章算术》中介绍的法则相同。而刘徽的《九章算术注》成书于魏景元四年(263年),所以,即使与刘徽的时代相比,我们也要比印度早400年左右。

  小数的最早使用。刘徽在《九章算术注》中介绍,开方不尽时用十进分数(徽数,即小数)去逼近,首先提出了关于十进小数的概念。

  把小数部分降低一行写在整数部分的后边。而西方的斯台汶直到1585年才有十进小数的概念,且他的表示方法远不如中国先进,如上述的小数,他记成或106368。

  小故事1:

  祖冲之(公元429-500),字文远,是我国古代南北朝时代南朝杰出的科学家,原籍是范阳郡遒县(今河北莱源县),因战乱,他的祖先迁居江南。公元429年,祖冲之诞生在南方宋朝一个士大夫的家庭。这家有几代研究历法,祖父掌管土木建筑,也懂得一些科学技术,所以祖冲之从小就有机会接触家传的科学知识,他少年时代就开始钻研古代的经典。思想机敏。勇于创新,勤奋地学习,对各种事物敢于大胆设想,勇于创新,并且勤于实践。他搜集和阅读了大量有关天文、数学等方面的书籍与文献资料,并经常进行精密的测量和仔细的推算。就象自己说的那样;“亲量圭尺,躬察仪漏,目尽毫厘,心军筹策”。由于他既崇尚抽象的理论,又注重理论的应用,突破了天命论、神秘主义的桎梏,敢于实践,勇于改革,因此在当时劳动人民创造的高度发达的物质财富的基础上,取得了不少有价值的科学成果,特别是天文历法和数学方面的成就更为突出。

  我国古代曾经长期采用“十九年七闰月”的方法作为历法来计算阴历。祖冲之经过仔细推算和研究,发现这种历法虽然可以使两种(阴历和阳历)天数大致相符,但还不够精确,过了二百年就会相差一天。因此,他决心打破传统观念改革闰法。总结了前人经验,经反复实验,科学计算,改为第三百九十一年中有一百四十四个闰年。这样就相当精确了。他在一文历法中的另一重大成就是在历法计算中第一次应用了岁差,即指地球围绕太阳运行五周,不可能完全回到上一年的冬至点的现象。他算出了岁差为四十五年十一个月后退一度(一度等于60分),并在他的《大明历》中加以应用。虽然尚不够准确,但这在天文学史上却是一个空前的创举。为了使历法更精确,他还算出交点月,即月亮连续两次经过黄白交点所需的时间是27。21223日,这与现代测得的21。21222日极相近似。这为准确地算日食月食妇生的时间创造了条件。

  在上述基础上,他制成了当时最科学的历法——《大明历》。那时他才三十三岁,公元462年,他把《大明历》交给朝廷,请求予以颁行。但遭到以贵族官僚戴法兴为首的坚决反对。戴法兴是一个很有权势的人物,又稍稍懂一点历史,但思想非常保守,戴硬说太阳转动一周(实际上是地球绕太阳一周)的时间有快有慢,没有规律。祖冲之反驳说:“太阳的转动是有一眯规律的,这是有事实根据的”。戴又说:“日月星辰的快慢变化,凡人是测算不出的”。祖冲之说“这些变化并不神秘,只要人们进行精密的观测和细致的推算,是完全可以算出来的。事实上人们已掌握了一定的规律”。把戴批驳得哑口无言,祖冲之终于击败了保守势力,取取得最后胜利,然而直到他死后十年在他儿子祖恒再三推荐下,新历法才在公元510年被正式采用。

  祖冲之在数学研究方面,特别是在圆周率的研究上,做出了在数学史具有深远影响的巨磊贡献。古代最早求得的圆周率是“3”,西汉末年刘又得到3.1547的圆周率值。东汉的张衡算出3.1622的值,到了三国末年,数学家刘徽创造了用割圆术求得圆周率方法,得出3.141024的值。祖冲之地吸收了其中一些有的东西,又不为前人结论束缚,经过自己的精密测算,算出圆周率值在3.1415926和3.1415927之间,并以22/7和355/113作为用分数表示圆周率的疏率和密率。这是世界上第一个最精确的圆周率,欧洲人奥托和安托尼兹直到公元1573年,才先后求出这个数值。实际上早在他们一千一百多年前,祖冲之就得到这个数值了,因而,日本数学家三上义夫主张称名为“祖率”。

  祖冲之在推算圆周率时,对九位数的大数目,需要反复进行包括加减乘除与开方等方法的运算五百三十次以上。而且当时他还是用筹码(小竹棍)来计算的。从这里可以看出他严谨的治学态度和坚韧不拔的毅力。

  后来,祖冲之把数学上的研究成果写成一本书,叫做“缀术”,内容很丰富,可惜早已失传了。

  除了在天文、历法和数学方面做出重大贡献外,在他五十岁那年,曾经仿制成功一辆指南车,这车子不管怎么转动,车上木人的手总是指着南方。他又看到群众用人力磨数值非常吃力,于是开动脑筋,反复实验,制成了水碓磨。同时还制造成功一种“千里船”,经过试验,日行百余里。此外,他还懂得音乐,注过多种经典。因而祖冲之可以说是我国古代杰出而又博学多才的一位科学家。

  祖恒是祖冲之的儿子,字景烁,生卒年月已无可考。他也是一个博学多才的数学家,曾在公元504年、509年和510年三次上书建议采用祖冲之的《大明历》,终于实现了父亲的遗愿。

  祖恒的主要工作是修补编辑祖冲之的《缀术》。

  小故事2:

  1、巴比伦数学的发展

  一百多年前,人们发现巴比伦人是用楔形文字来记数的他们是用头部呈三角形的木笔把字刻写在软泥板上,然后,用火烧或晒干使它坚韧如石,以便保存下来进行知识交流。由于字的形状象楔子,所以人们称为楔形文字。由于泥版书需要靠太阳或火烧烘干,遇到风吹雨淋,难于保存原样,所以流传到现在的泥版书并不多见,并且楔形文字的书写也阻碍了长篇论著的编制。

  巴比伦人从远古时代开始,已经积累了一定的数学知识,并能应用于解决实际问题。从数学本身看,他们的数学知识也只是观察和经验所得,没有综合结论和证明。在算术方面,他们对整数和分数有了较系统的写法,在记数中,已经有了位值制的观念,从而把算术推进到一定的高度,并用之于解决许多实际问题,特别是天文方面的问题。

  2、巴比伦数学的简介

  巴比伦人是指曾居住在底格里斯河与幼发拉底河西河之间及其流域上的一些民族,大约在公元前1800年,他们创建了自己的国家──巴比伦王国。首都巴比伦是今日伊拉克的一部分,到了公元前1700年左右,在汉穆拉比王统治时期国势强盛,文化得到了高度的发展。尽管巴比伦统治者频繁更替,但是,他们对数学知识的传播和使用,从远古时代起到亚历山大时代却始终没有间断。

  3、巴比伦数学的贡献

  在代数方面,巴比伦人用特殊的名称和记号来表示未知量,采用了少数运算记号,解出了含有一个或较多个未知量的几种形式的方程,特别是解出了二次方程,这些都是代数的开端。

  在几何方面,巴比伦人认识到了关于平行线间的比例关系和初步的毕达哥拉斯定理,会求出简单几何图形的面积和体积。并建立了在特定情况下的底面是正方形的棱台体积公式。

  我们可以看出,巴比伦人对初步数学几个方面都有一定的贡献。但是他们对圆面积度量时,取=3计算结果不是很精确。

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