正文 第六章 附錄(一)(1 / 3)

一、簡要數學史

中學教師需要了解一些數學史的知識。有史以來的數學的發展史料很多,為了中學教學的需要編了這個材料。,

太陽創始於大約5億萬年前,地球產生於大約50億年前,人類產生大約於200萬年前。

(一)數學做為人類社會生活、生產中總結發展起來的一門知識,已經曆了漫長的發展階段。據查公元前5萬年石器時代生活在非洲的人類祖先南方古猿(隻有4英尺高約1.22米)開始製遣打擊石器,製造石斧和石刀。到公元前4萬年時直立人穴居於北京的周口店(北京猿人)同期生活在中東和歐洲的是尼安德特人,這時人類使用了火,公元前3萬年智人可用木製斜頂,獸皮覆蓋的可移動的房屋遷出洞穴,在石頭上出現了雕刻的花紋和宗教偶像。這個時期人類以狩獵為主、采食樹上的果子,流動遷徙,每平方英裏的範圍隻能提供40人充饑的食物,人的壽命很短,而且忙忙碌碌,沒有很多時間思考,他們隻有最原始的記數製。這個時期大約結束於公元前3000年(其中前7000年為新石器時代)

(二)自公元前3000年以後進入了銅器和鐵器時代,人類進入了以農業為主的時期,人口密集的農業公社出現在非洲的尼羅河,中東的底格裏斯河和幼發拉底河以及中國的黃河兩岸。這些公社發展文明,科學和數學才開始發展。

在這個階段的突出表現在,-50萬年出現計數的證據;-25000年原始的幾何藝術;-4700年巴比倫曆法可能始於此時;-4228年埃及曆法;-3500年使用書寫,啕工的輪子;-3000年青銅發現,使用輪車。

隨著人類生產方式的變化,人口密度的增加,書寫語言有了發展。灌溉,修堤,需要合作和工程技術、技巧,還要保存記錄一套方法,出現了曆法和曆書。土地所有者把農業產量記錄下來,並且畫有標出灌溉渠道的地圖,農民向偶像祈禱,希望洪水和雨按時到來,為此觀察星象。這個時期出現了僧侶、書記和占星者。煉銅製犁後來煉鐵製犁和工具出現了技工,施著定居發展起來了村莊小鎮,小的城市首先出現在交通方便的河岸邊。城市和市場出現,商人也產生了。由於生產力的發展有些人:國王、僧侶、商人、書記們有時間在一天之餘思考自然和科學的奧秘。這就是曆史上的四大文明古國:埃及、印度、中國、巴比倫(中東父經濟發展伴隨著政治的發展,從事農業的人們從宗族脫化為管理係統,特別是種地、挖渠、建穀倉、管市場、治安等,這樣就出現了官吏。逐漸形成城邦。但又被後來的“帝國”所統一,埃及的法老,中國的夏、商、周到秦統一。

(三)公元前550—公元476年之間西方世界由一係列的大國統治。其間前300年-前150年學術繁榮了大約150年,此後有一千多年的蕭條時期。這一段時期中國形成了以孔丘為代表的儒家思想統治(漢朝開始)自大約公元60年佛教傳入中國,經過3500多年的分裂到公元618年唐朝建立才興盛起來,科學技術有所發展。

在數學發展中的大事有:-425年出現無理數,狄奧多魯斯-375年狄埃泰圖斯提出不可通約量和正多麵體;-350年梅納科莫斯提出圓錐曲線,塞馬力達斯解簡單方程組;-340年亞裏士多德把演繹邏輯係統化;-320年阿利斯蒂烏斯提出了圓錐曲線和正多麵體;-300年歐幾裏得《幾何原本》;-260年科譜的阿基米得螺線;-230年埃拉托塞尼的素數篩;-225年阿波洛尼烏斯提出平麵軌跡,切線;阿基米得圓和球的測量,江的計算,截拋物線的麵積,阿基米得螺線,無窮級數;《九章算術》;250年丟番圖數論和代數的簡化。

(四)中世紀的時期500年-1600年,中世紀是由公元前525年征眼了埃及以後直到公元476年羅馬帝國滅亡處在民族紛爭的時代,是個農奴、領主和教皇的時期,到十四、十五世紀開始了文藝複興,科學技術有了突出的發展和進步,但由於科學與天主教在認識上的分歧,科學家受到了摧殘。但是社會的進步促進科學的發展,阻擋不了曆史的必然,數學做為科技進步的支柱之一,也有了進步。

此期間的數學大事有:625年王孝通已經解三次方程;628年波羅摩笈多研究代數學和圓內接四邊形;820年花拉子模在代數學方麵寫了有影響的論著和印度數碼的書;1130年格伯研究三角學;1250年納瑟爾-埃德-丁的三角學和平行公設;秦九韶的不定方程,表示零的符號;李冶代表負數的符號;1260年楊輝的十進製小數,帕斯卡算術三角形;1360年奧雷斯姆的坐標及分數指數;1460年波伊爾巴赫的正弦表;1482年歐幾裏得《幾何原本》第一版問世;1506年費爾洛和菲奧解三次方程;1510年丟勒研究曲線。透視、近似的三等分,折疊正多麵體的模型出現;1550年雷提庫斯的三角函數表;1557年雷科德算術,代數學,幾何學。號;1580年韋達代數、幾何、三角、符號,方程的數值解,方程論,收斂於的無窮乘積。

(五)17—18世紀。經過資本主義的發展,探險和航行已經到達了世界的各個地方,殖民主義大大發展,是歐洲擴張的時期,因而觸發了文化和科學的革命,數學的發展也很突出,進入了現代數學階段。

1624年布裏格斯的常用對數表;1635年費爾馬的數論,極大值、極小值,概率,解析幾何,費爾馬的最後“定理”;1637年笛卡兒的解析幾何,葉形線,卵形線,符號規則;1640年德沙格射影兒何:德博內的笛卡兒幾何;托裏拆利幾何學,等角心;德貝西的幾何學;羅伯瓦的幾何學,切線。不可分元;盧貝勒的曲線和幻方;1650年帕斯卡的圓錐曲線,旋輪線,概率。帕斯卡三角形,計算機;沃利斯的虛數弧長,指數,無窮的符號,收斂於|的無窮乘積,早期積分;格雷哥裏聖文森特的化圓為方,麵積;梅卡托的三角學,對數的級數計算;1660年斯盧茲的螺線,拐點;1670年巴羅切線,微積分的基本定理;格雷哥裏的二項式定理,函數的級數展開;惠更斯化圓為方,概率、漸伸線;伍倫的單葉雙曲麵的母線,旋輪線的弧長;1672年摩爾用有限製的工具作幾何圖形;1680年牛頓萬有引力,三次曲線、級數,方程的數值解、競賽題;胡德的方程論;關孝和的行列式、微積分;1682年萊布尼茨的微積分、行列式、多項式定理,符號邏輯,符號,計算機,1715年泰勒級數展開式,幾何學;1720年棣美弗的保險統計數學,概率,複數,斯特林公式;1731年克雷羅立體解析幾何;1780年拉格朗日變分法,微分方程,方程的數值解。數論;1797年韋塞爾複數的幾何表示法;