古希腊数学 (2)

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古希腊数学 (2)

古希腊数学

稿件提供人:南仓中学高中数学教师王艳刘艳辉

古希腊数学一般指公元前600年至公元后600年间,活动于希腊半岛、爱琴海区域、马其顿与色雷斯地区、意大利半岛、小亚细亚以及非洲北部的数学家们所创造的数学。古希腊人的历史可以远溯数千年之久。晚至公元前600年左右,在地中海和黑海沿岸大部分地区已经布满了古希腊人的足迹。这些海滨新移民们,处身于两大河谷的毗邻之地,极易汲取那里的文明。更为重要的是,他们天生便具有一种开拓进取的精神,厌恶因袭守旧是他们的作风。所以当大批游历埃及和美索不达米亚的希腊商人、学者带回了新奇的数学知识之后,在古代希腊城邦社会特有的唯理主义气氛中,这些经验的算术和几何方法很快便被加工升华为具有初步逻辑结构的论证数学体系。

1 希腊文明

古代希腊从地理疆城上讲,包括巴尔干半岛南部、小亚细亚半岛西部、意大利半岛南部、西西里岛及爱琴海诸岛等地区。这里长期以来由许多大小奴隶制城邦国组成,直到约公元前325年,亚历山大大帝( alexander the great)征服了希腊和近东、埃及,他在尼罗河口附近建立了亚历山大里亚城(alexandria )。亚历山大大帝死后(323b.c.),他创建的帝国分裂为三个独立的王国,但仍联合在古希腊文化的约束下,史称希腊化国家。统治了埃及的托勒密一世(ptolemy the first)大力提倡学术,多方网罗人才,在亚历山大里亚建立起一座空前宏伟的博物馆和图书馆,使这里取代雅典,一跃而成为古代世界的学术文化中心,繁荣几达千年之久!希腊人的思想毫无疑问地受到了埃及和巴比伦的影响,但是他们创立的数学与前人的数学相比较,却有着本质的区别,其发展可分为雅典时期和亚历山大时期两个阶段。

从泰勒斯到毕达哥拉斯学派

(1)爱利亚学派

从古代埃及、巴比伦的衰亡,到希腊文化的昌盛,这过渡时期留下来的数学史料Array很少。不过希腊数学的兴起和希腊商人通过旅行交往接触到古代东方的文化有密切

关系。伊奥尼亚位于小亚细亚西岸,它比希腊其他地区更容易吸收巴比伦、埃及等

古国积累下来的经验和文化。在伊奥尼亚,氏族贵族政治为商人的统治所代替,商

人具有强烈的活动性,有利于思想自由而大胆地发展。城邦内部的斗争,帮助摆脱

传统信念。在希腊没有特殊的祭司阶层,也没有必须遵守的教条,因此有相当程度

的思想自由。这大大有助于科学和哲学从宗教中分离开来。

米利都是伊奥尼亚的最大城市,也是泰勒斯的故乡。泰勒斯生于公元前624年,

是公认的希腊哲学鼻祖。早年是一个商人,曾游访巴比伦、埃及等地,很快就学会

古代流传下来的知识,并加以发扬。以后创立伊奥尼亚哲学学派,摆脱宗教,从自

然现象中去寻找真理,以水为万物的根源。

当时天文、数学和哲学是不可分的,泰勒斯同时也研究天文和数学。他曾预测到一次日食,促使米太(在今黑海、里海之南)、吕底亚(今土耳其西部)两国停止战争。多数学者认为该次日食发生在公元前585年5月28日。他在埃及时曾利用日影及比例关系算出金字塔的高度,使法老大为惊讶。泰勒斯在数学方面的贡献是开始了命题的证明,它标志着人们对客观事物的认识从感性上升到理性,这在数学史上是一个不寻常的飞跃。伊奥尼亚学派的著名学者还有阿纳克西曼德和阿纳克西米尼等。他们对后来的毕达哥拉斯有很大的影响。

泰勒斯是演绎几何学的鼻祖,开数学证明之先河,据说他最先证明了如下的定理:1.圆被任一直径二等分;

2.等腰三角形的两底角相等;

3.两条直线相交,对顶角相等;

4.半圆的内接三角形,一定是直角三角形;

5.如果两个三角形有一条边以及这条边上的两个角对应相等,那么这两个三角形全等。

泰勒斯在天文学方面也曾有不同凡响的工作,据说他曾测知公元前585年5月28日的一次日全食。当时正值战争之际,泰勒斯向世人宣告,若不停战,到时天神震怒!到了那天下午,两派将士仍激战不已,霎时间,太阳在天空中消失,星辰闪烁,大地一片漆黑。双方将士见此景象,砍太阳神真的发怒了,要降罪于人类,于是立即罢兵休战,从此铸剑为犁,和睦相处。

另据传说,泰勒斯醉心于钻研哲学与科学,且可谓清贫守道,而遭市井嘲笑。他不以为然地说,君子爱财取之有道。他在对气候预测的基础上,估计来年油料作物会大丰收,于是垄断了米利都和开奥斯两地的所有油坊,到季节以高价出租。有了钱,科学研究可以做得更好。

这两则传说,如果是真实的话,那么泰勒斯确实不愧于其墓碑上所镌刻的颂辞:“他是一位圣贤,又是一位天文学家,在日月星辰的王国里,他顶天立地、万古流芳。”不过,这也是一则传说,因为泰勒斯生活的年代离我们太久远了,没有确切可靠的资料。

(2)毕达哥拉斯

在论证数学的方向上,泰勒斯迈出了第一步,但希腊数学著作的评注者们还是倾向于将论证数学的成长归功于毕达哥拉斯及其在克洛托内创建的秘密会社。

毕达哥拉斯公元前580年左右生于萨摩斯(今希腊东部小岛)。为了摆脱暴政,移居意大利半岛南部的克洛托内,

在那里组织一个政治、宗教、哲学、数学合一的秘密团体。后来在政治斗争中遭到破坏,毕达哥拉斯被杀害,但

他的学派还继续存在两个世纪(约公元前500~前300)之久.毕达哥拉斯非常重视数学,企图用数来解释一切.这个学派不仅仅认为万物都包含数,而且说万物都是“数”.这学派有一种习惯,就是一切发明都归功于学派的领认而且常常是秘而不宣.所以后人很难知道究竞是谁在什么时候发明的.

普遍的认识是,欧几里得《原本》前两卷的大部分材料均来源于毕达哥拉斯学派。几乎所有的西方文献,都愿意为众所周知的勾股定理冠以毕达哥拉斯之名。有传说认为,毕达哥拉斯学派为了庆祝这条定理的发现,曾宰一百头牛祭缪斯女神(muses,神话中掌管文艺、科学的女神),以酬谢神的默示,但关于毕达哥拉斯如何证明该定理,始终是个难解之谜。勾股定理早己为巴比伦人所知.不过最早的证明,大概还应归功于毕达哥拉斯学派。有的学者猜想这证明是从研究垛积数(figu rate numbcr) 的关系得出来的.可惜证法已失传.现在教科书所采用的面积证法,如欧几里得《几何原本》卷1的47题,是欧儿里得首先给出。

有些古代学者如斯特技博(strzbo,公元前66—24年,希腊地理学家)说毕达哥拉斯曾在巴比伦学习过,有的甚至说他到过印度.“他对数字的神秘观点类似早期的巴比伦,而整个暂学的气氛十分接近印度.值得注意的是,勾股定理在毕达哥斯之前巴比伦等国都早已知道,和毕达哥拉斯有什么关系,有待进一步研究.尽管人们将许多几何成就都归功于毕达哥拉斯学派,但这个学派最为尊崇的信条却是“万物皆数”。这里的“数”仅指整数。分数则是两个整数之间的一种比值关系。他们认为所有的数皆由1而生,并命之为“原因数”。每个数都被赋予了特定的属性,而在一切数字中最为神圣的是10,它是完美与和谐的标志。毕达哥拉斯学派对数进行了各种分类,除了偶数和奇数之外,他们还定义了完全数、过剩数、不足数、亲和数等概念。关于“形数”的研究,强烈反映了他们将数作为几何思维元素的精神。所谓n边形数,实际就是首项为1,公差为(n ╟ 2)的等差数列的部分和序列。如果将它们按照一定规律描绘出来,将会得到一些有趣的图形。将算术与几何紧密联系起来,如他们发现用三个整数表示直角三角形边长的一种公式:2n十1,2n2十2n分别是二直角边,则斜边是2 n2—2 n十1.这公式属于算术,又属于几何。这学派又将自然数分为若干类:奇数,偶数;奇数乘奇数,偶数乘偶数;素数,完全数(一个数等于除它本身以外的所有因子之和,如28=1十2十4十7十14);三角数(1,3,6,l0,…);平方数(1,4,9,16,…);五角数(1,5,12,22,35,5l,…)等等.又注意到连续的奇数和必为平方数

1=12.

1十3=22.

1十3十5=32.

1十3十5十7=42

这都和几何有关。

毕达哥拉斯学派原以为任何量都可以表示成两个整数之比。这在几何上相当于说:对两条任意给定的线段,总能找到第三条线段作为公共度量单位,将它们划分为整数段。是谓这两条线段的长度是可公度量。然而随后发现的事实却不尽如此,例如正方形的对角线与其一边就是一对不可公度的线段。亚里士多德曾就这一事实给出了证明,并声称他的思想来源于毕达哥拉斯学派。其过程与我们今天证明 2 为无理数的方法基本雷同。关于不可公度量的发现,流传着一个可悲的传说:学派成员希帕苏斯是不可公度线段的首位发现者,当他将这一事实公之于众后,惊恐不已的其他成员遂将他抛进了大海。毕达哥拉斯学派以为宇宙万物皆依赖于整数的信条,由于不可公度量的发现而受到了动摇。继 2之后,越来越多的“无理”量深深困扰住了古希腊的数学家们。他们所面临的这一逻辑困难,有时也被称为“第一次数学危机”。

毕达哥拉斯学派另一项几何成就是正多面体作图。他们称正多面体为“宇宙形”,证明了平面可用正三角形、正方形或正六边形填满,空间可用立方体填满。又知道正四面体、六面体、八面体和二十面体,并用这四种正多面休来表示火、风、土、水“四大元素”.后来又发现了正十二面体,但没有相应的第五种元素,于是就用来代表宇宙全体.在三维空间仅有的五种正多面体中,毕达哥拉斯及其学派成员先后解决了它们的作图问题。在所有正多面体中,正十二面体最为引人注目。这是因为,它的每个面都是五边形,其作图问题涉及到了一个有趣的概念,那就是在希腊人之后两千多年才被起用的“黄金分割”。这个学派在天文方面的贡献也不少.首创地圆说,认为日、月、五星都是球形,悬在太空中,他们认为球是最完美的立体,圆是最完美的平面图。毕达哥拉斯还是音乐理论的始祖,他阐明了单弦的调和乐音与弦长的关系.

毕达哥拉斯学派数字神秘主义的外壳,包含着理性的内核。首先,它加强了数概念中的理论倾向,如果说埃及与巴比伦算术主要是实用的数字计算技巧,那么毕达哥拉斯学派的算术则更多地溶进了某种初等数论的智力因素,这是向理论数学过渡时观念上的飞跃,并且由于数形结合的观点,这种飞跃实质上推动了几何学的抽象化倾向。其次,“万物皆数”的观念,为他们用数的理论解释天体运动,发现音乐定律等等提供了根据,这使得毕达哥拉斯学派成为以数学来理解和分析自然现象的先驱。

3.2.2 雅典时期的希腊数学

毕达哥拉斯学派在政治上倾向于贵族制,在希腊民主力量高涨时期受到冲击并逐渐解体。毕达哥拉斯本人也逃离克洛托内,不久被杀。希腊波斯战争(公元前490--前449)以后,雅典成为希腊民主政治与经济文化的中心,希腊数学也随之走向繁荣。这时学术繁荣,学派林立,主要学派有:

(1)伊利亚学派

(2)诡辩学派

(3)柏拉图学派

(4)亚里士多德学派

知识领域中的数学文化

知识领域中的“数学文化” 兴义民族师范学院数学科学学院黄明春数学作为一种工具,几乎已渗入所有的自然科学,同时也融入众多的人文科学;而作为一种对世界数量关系和空间形式的抽象,数学似乎又凌驾于一切人类科学之上,数学有着自己独一无二的世界通用的语言符号系统,数学文化作为一种艺术、方法、思想体系,已经无可争辩地具备了独立的文化特征,可以说是自然科学之王。 一、建筑学中的数学文化 数学这一基础学科,作为人类认识自然、理解自然、掌握自然,以及征服自然的钥匙和工具,也早已渗透到建筑学科的所有领域。建筑里面讲数学,数学里面讲建筑,你中有我,我中有你。数学和建筑有着紧密的关系,数学可以说是建筑设计上的基础;而建筑可以说是实在的数学概念。因此,数学在建筑学上占着一个重要的地位。 早在古代建筑里就有许多建筑师就将数学中的几何体和建筑完美的组合,像古代一些圆形及其他形式的神庙,比如蒂沃里的圆形神庙,尼姆的卡列神庙;这些建筑不是简单的以几何学就能够组合的,还要通过数学的精密计算使其符合建筑设计的。随着社会的不段进步,建筑根据功能和美感的需求,对土地、材料和结构进行堆积与组合,比例决定着建筑中个体、局部与整体的数学关系,因此比例是建筑的核心和灵魂。比例在数学上并不具有美感,但“黄金分割”的比例分割之美在各种艺术作品都得到充分的展现。现代设计师仍然最常见地使用黄金分割法则构造适用性和艺术性统一的新颖建筑。 数学为建筑服务,建筑也离不开数学。 二、哲学与数学 数学与哲学是密切联系、相辅相成的。一方面,正确的世界观是人们从事数学研究的前提;另一方面,数学理论的进步和完善改变着人们对整个世界的认识。早在古希腊,哲学家们的论著中就包含着大量的数学理论和方法。而今随着系统科学、计算机科学等横向学科的兴起,数学与哲学的联系更为广泛。 数学内部处处蕴涵着哲学思想,数学家在哲学的沧桑巨变中不断成熟,哲学观点在数学成果的推动下不断进步。而今,随着科学技术的飞速发展以及信息时代的到来,数学的应用空前广泛,同时也对数学教学提出了更高的要求。 三、艺术与数学 数学家米山国葬认为:不论是艺术家、科学家还是数学家,如果把他们的根本素质看成是建立在一致的感情和直觉基础上的东西,那么,他们的创造素质是一致的。感受到自然界和人类的美,并用美丽的色彩和形态去表达她,这就是绘画和雕刻;而感受到存在于数和形间的美,并以理智的引导、证明去表现她,这就是数学。只是由于时间和环境的因素,造成了他们在不同的方向上取得成就。这样,我们就不难理解数学家头脑中所产生出来的“奇物不凡”的数学成果,本身就散发着浓郁芳香的艺术品。 四、人文科学中的数学文化 1、名言中的数学比喻 (1)成功的秘诀:大科学家爱因斯坦用“A=X+Y+Z”的数学公式来解释成功的秘诀。他说:“A代表成功,X代表艰辛的劳动,Y道标正确的方法,Z代表少说废话”。

古希腊数学

古代希腊数学 1.古希腊数学的时间 希腊数学一般指从公元前600年至公元400年间 2. 古希腊数学的三个阶段 古典时期的希腊数学(以雅典为中心,公元前600-前339)----哲学盛行、学派林立、名家百出 亚历山大学派时期(以亚历山大里亚为中心,黄金时代,公元前338-前30)----希腊数学的顶峰时期,代表人物:欧几里得,阿基米德,阿波罗尼奥斯 希腊数学的衰落(公元前30-公元前400)----罗马帝国的建立,唯理的希腊文明被务实的罗马文明代替 3.爱奥尼亚学派(米利都学派) 泰勒斯(约公元前625-前547年)----第一位数学家、论证几何学鼻祖 数学贡献:论证数学的开创者 证明的数学定理:1、“圆的直径将圆分成两个相等的部分” 2、“等腰三角形两底角相等” 3、“两相交直线形成的对顶角相等” 4、“两角夹一边分别相等的三角形全等” 泰勒斯定理:半圆上的圆周角是直角 4.毕达哥拉斯学派 毕达哥拉斯(约公元前560-前480) 数的理论:万物皆数 自然数的分类(奇数、偶数、质数、合数、完全数、亲和数)

形数(完全三角形数、正方形数) 不可公度 几何学:基本上建立了所有的直线形理论,包括三角形全等定理、平行线理论、三角形的内角和定理、相似理论等。 毕达哥拉斯定理:在任何直角三角形中,斜边上正方形等于两个直角边上的正 方形之和。(数学中第一个真正重要的定理。) 五角星形与黄金分割 立体几何(正多面体作图)三维空间中仅有五种正多面体:正四面体、正六面 体、正八面体、正十二面体、正二十面体。 5.伊利亚学派 芝诺(约公元前490-约前425年) 芝诺悖论:两分法,及运动不存在 阿基里斯追不上乌龟 飞箭不动 6.诡辩学派 希比亚斯、安提丰 古典几何三大作图问题:三等分角:即分任意角为三等分。 化圆为方:即作一个与给定的圆面积相等的正方形。 倍立方: 即求作一立方体,使其体积等于已知立方体的两倍。 7.柏拉图学派 柏拉图(约公元前427-前347年)----充当其他人的启发者和指导者 8.亚里士多德学派

古希腊文化的主要成就

古希腊文化的主要成就古希腊文化的构成: 荷马时代文化:

城邦国家建立时代文化: 梭伦改革背景:在雅典与麦加拉争夺萨拉米岛的战争中屡屡败北,平民反对贵族的斗争达到公开暴动。 改革人:雅典第一执政官梭伦 克里斯提尼改革背景:在平民的敦促下,进行了雅典国家制度民主化改革。 改革人:公元前508年雅典首席执政官克里斯提尼

古典时代文化: 知识点: 战争一:希波战争希腊——波斯 胜利者:希腊 影响:为希腊城邦的经济繁荣以及进入希腊古典时代奠定了基础。 战争二:伯罗奔尼撒战争 雅典“提洛同盟”——斯巴达“伯罗奔尼撒同盟” 胜利者:斯巴达 影响:是希腊城邦历史由胜到衰的转折点。

政治人物一:伯里克利雅典人 政治特点:公民大会是国家最高权力机关。 影响:伯里克利时代是雅典古典文化高度繁荣时代,是希腊内部极盛时期。 政治人物二:吕库古斯巴达人 政治特点:寡头政治,最高权利被赋予一个五人机构的监察员。 规定了严格的公民军事训练制度。 影响:造就了斯巴达人成为勇敢坚毅的战士。 宗教庆典一:泛希腊运动会 奥林匹克运动会:传说是希腊大力神赫拉克勒斯为祭祀主神宙斯及其妻子赫拉而创立的。 始于:公元前776年 举行时间:每四年举行一次。 参加者:未受过刑罚的纯希腊血统的自由男子 冠军奖品:被授予橄榄枝编成的花冠和整个城邦的尊敬和个人荣誉。阿波罗运动会:为敬奉太阳神阿波罗的运动会 举行地点:德尔菲 宗教庆典二:泛雅典娜节 雅典娜:雅典的保护神

举行时间:每年七月 哲学学派:米利都学派、毕达哥拉斯学派、智者学派 米利都学派:希腊历史上最早的一批哲学家(朴素唯物主义) 米利都三杰:泰勒斯、阿克那西曼德、阿克那西美尼 泰勒斯:西方历史上第一位哲学家。观点:“水是最好的” 阿克那西曼德:观点:万物起源于永恒的元质 阿克那西美尼:观点:世界的本质是气 毕达哥拉斯学派:数学和神学奇妙结合的一个宗教哲学学派。 创始人:毕达哥拉斯 观点:事物的本源是——数。 规定:不准吃豆子,不要碰白公鸡。 智者学派:怀疑主义 以教授演说和辩论术伟业的思想家,被称“诡辩家”。 代表人物:普罗泰戈拉 观点:“人是万物的尺度”。 西方思想史上的三大哲学家:苏格拉底、柏拉图、亚里士多德 观点:作为对智者学派的反驳,一种认为真理和绝对标准确实存在

第二章 古代希腊数学

第二章古代希腊数学 希腊数学一般是指从公元前600年至公元600年间,活动与希腊半岛、爱琴海地区、马其顿与色雷斯地区、意大利半岛、小亚细亚以及非洲北部的数学家们创造的数学。 古希腊人也叫海仑人(Hellene),其历史可以追溯到公元前2000年。当时,作为希腊先民的一些原始部落由北向南挺进,在希腊半岛定居,后来又逐步向爱琴海诸岛和小亚细亚扩张。到公元前600年左右,希腊人已散布于地中海与黑海沿岸的大部分地区,正是在这一带掀起了新的数学浪潮。在这方面,这些海滨移民具有两大优势。首先,他们具有典型的开拓精神,对于所接受的事物,不愿因袭传统;他们身处与两大河谷地区毗邻之地,易于汲取那里的文化。大批游历埃及和美索不达米亚的希腊商人、学者带回了从那里收集的数学知识,在古代希腊城邦社会所特有的唯理主义气氛中,这些经验的算术与几何法则被加工升华为具有初步逻辑结构的论证数学体系。 2.1论证数学的发端 2.1.1泰勒斯与毕达哥拉斯 现在所知最早的希腊数学家是泰勒斯(Thales of Miletus,约公元前625-前547)。泰勒斯出生于小亚细亚(今土耳其)西部爱奥尼亚地方的米利都城,他领导的爱奥尼亚学派据说开了希腊命题证明之先河。不过,关于泰勒斯并没有确凿的传记资料流传下来,我们对他在数学上的贡献的最可靠的证据是来自公元5世纪新柏拉图学派哲学家普罗克鲁斯(Proclus,410-485)所著《欧几里得<原本>第一卷评注》一书,《评注》开始部分援引罗德岛的欧多莫斯(Eudemus of Rhodes,约公元前320 )所撰《几何学史》的内容摘要说:“……(泰勒斯)首先来到埃及,然后将几何研究引进希腊。他本人发现了许多命题,并指导学生研究那些可以推出其他命题的基本原理”。 普罗克鲁斯在《评注》其他地方再次根据欧多莫斯的著作介绍说泰勒斯曾证明了下列四条定理: 1.圆的直径将圆分为两个相等的部分; 2.等腰三角形两底角相等; 3.两相交的直线形成的对顶角相等; 4.如果一三角形有两角、一边分别与另一三角形的对应角、边相等,那么这两个三角形全 等。 传说泰勒斯还证明了现称“泰勒斯定理”的命题:半圆上的圆周角是直角。 尽管没有任何第一手文献可以证实泰勒斯的这些成就,但上述间接的记载却流传至今,使泰勒斯获得了第一位数学家和论证几何学鼻祖的美名。 关于泰勒斯,还有一些其他的零星传说。根据这些传说,泰勒斯早年经商,因进行橄榄轧油机生意而发了大财;在埃及,泰勒斯测量过金字塔的高:利用一根垂直立竿,当竿长与影长相等时,通过观测金字塔的日影来确定其高;在巴比伦,泰勒斯接触了那里的天文表和测量仪器,并预报了公元前585年的一次日蚀,等等。 希腊论证数学的另一位祖师是毕达哥拉斯(Pythagoras of Samos,约公元前580-前500)。毕达哥拉斯与泰勒斯一样也是扑朔迷离的传说人物。二者都没有著作留世,我们甚至不知道他们是否写过书面著作。今人对毕达哥拉斯生平与工作的了解,主要也是通过普罗克鲁斯等

数学史试卷及问题详解

一、单项选择题 1、古代美索不达米亚的数学成就主要体现在(A) A.代数学领域 B.几何学领域 C.三角学领域 D.解方程领域 2、建立新比例理论的古希腊数学家是(C) A.毕达哥拉斯 B.希帕苏斯 C.欧多克斯 D.阿基米德 3、我国古代关于求解一次同余式组的方法被西方称作“中国剩余定理”,这一方法的首创者是(D) A.贾宪 B.刘徽 C.朱世杰 D.秦九韶 4、下列著作中,为印度数学家马哈维拉所著的是(B) A.《圆锥曲线论》 B.《计算方法纲要》 C.《算经》 D.《算法本源》 5、在射影几何的诞生过程中,对于透视画法所产生的问题从数学上直接给予解答的第一个人是(C) A.达·芬奇 B.笛卡儿 C.德沙格 D.牛顿 6、提出行星运行三大定律的数学家是(D) A.牛顿 B.笛卡儿 C.伽利略 D.开普勒 7、欧拉从事科学研究工作的地方,主要是(B) A.瑞士科学院 B.俄国圣彼得堡科学院 C.法国科学院 D.英国皇家科学院 8、《几何基础》的作者是(C) A.高斯 B.罗巴契夫斯基 C.希尔伯特 D.欧几里得 9、提出“集合论悖论”的数学家罗素是(A) A.英国数学家 B.法国数学家 C.德国数学家 D.巴西数学家 10、运筹学原意为“作战研究”,其策源地是(A) A.英国 B.法国 C.德国 D.美国 11、数学的第一次危机,推动了数学的发展。导致产生了(A) A欧几里得几何 B非欧几里得几何 C微积分 D集合论 12、世界上第一个把π计算到3.11415926 <π<3.1415927的数学家是(祖冲之) 13、我国元代数学著作《四元玉鉴》的作者是(C) A秦九韶 B杨辉 C朱世杰 D贾宪 14、变量的函数是一个由该变量与一些常数以任何方式组成的解析表达式。这个 函数定义在18世纪后期占据了统治地位,给出这个函数定义的数学家是(C) A莱布尼茨 B约翰贝努利 C欧拉 D狄利克雷 15、几何原本的作者是(欧几里得) 16、世界上讲述方程最早的著作是(中国的九章算术)

古希腊数学

古希腊数学 稿件提供人:南仓中学高中数学教师王艳刘艳辉 古希腊数学一般指公元前600年至公元后600年间,活动于希腊半岛、爱琴海区域、马其顿与色雷斯地区、意大利半岛、小亚细亚以及非洲北部得数学家们所创造得数学。古希腊人得历史可以远溯数千年之久。晚至公元前600年左右,在地中海与黑海沿岸大部分地区已经布满了古希腊人得足迹。这些海滨新移民们,处身于两大河谷得毗邻之地,极易汲取那里得文明。更为重要得就是,她们天生便具有一种开拓进取得精神,厌恶因袭守旧就是她们得作风。所以当大批游历埃及与美索不达米亚得希腊商人、学者带回了新奇得数学知识之后,在古代希腊城邦社会特有得唯理主义气氛中,这些经验得算术与几何方法很快便被加工升华为具有初步逻辑结构得论证数学体系。 1 希腊文明 古代希腊从地理疆城上讲,包括巴尔干半岛南部、小亚细亚半岛西部、意大利半岛南部、西西里岛及爱琴海诸岛等地区。这里长期以来由许多大小奴隶制城邦国组成,直到约公元前325年,亚历山大大帝( alexander the great)征服了希腊与近东、埃及,她在尼罗河口附近建立了亚历山大里亚城(alexandria )。亚历山大大帝死后(323b、c、),她创建得帝国分裂为三个独立得王国,但仍联合在古希腊文化得约束下,史称希腊化国家。统治了埃及得托勒密一世(ptolemy the first)大力提倡学术,多方网罗人才,在亚历山大里亚建立起一座空前宏伟得博物馆与图书馆,使这里取代雅典,一跃而成为古代世界得学术文化中心,繁荣几达千年之久!希腊人得思想毫无疑问地受到了埃及与巴比伦得影响,但就是她们创立得数学与前人得数学相比较,却有着本质得区别,其发展可分为雅典时期与亚历山大时期两个阶段。 从泰勒斯到毕达哥拉斯学派 (1)爱利亚学派 从古代埃及、巴比伦得衰亡,到希腊文化得昌盛, 这过渡时期留下来得数学史料很少。不过希腊数学得 兴起与希腊商人通过旅行交往接触到古代东方得文化 有密切关系。伊奥尼亚位于小亚细亚西岸,它比希腊 其她地区更容易吸收巴比伦、埃及等古国积累下来得 经验与文化。在伊奥尼亚,氏族贵族政治为商人得统 治所代替,商人具有强烈得活动性,有利于思想自由 而大胆地发展。城邦内部得斗争,帮助摆脱传统信念。 在希腊没有特殊得祭司阶层,也没有必须遵守得教条, 因此有相当程度得思想自由。这大大有助于科学与哲 学从宗教中分离开来。 米利都就是伊奥尼亚得最大城市,也就是泰勒斯得故乡。泰勒斯生于公元前624年,就是公认得希腊哲学鼻祖。早年就是一个商人,曾游访巴比伦、埃及等地,很快就学会古代流传下来得知识,并加以发扬。以后创立伊奥尼亚哲学学派,摆脱宗教,从自然现象中去寻找真理,以水为万物得根源。 当时天文、数学与哲学就是不可分得,泰勒斯同时也研究天文与数学。她曾预测到一次日食,促使米太(在今黑海、里海之南)、吕底亚(今土耳其西部)两国停止战争。多数学者认为该次日食发生在公元前585年5月28日。她在埃及时曾利用日影及比例关系算出金字塔得高度,使法老大为惊讶。泰勒斯在数学方面得贡献就是开始了命题得证明,它标志着人们对客观事物得认识从感性上升到理性,这在数学史上就是一个不寻常得飞跃。伊奥尼亚学派得著名学者还有阿纳克西曼德与阿纳

数学史素材

4 《几何原本》对数学以及整个科学的发展有什么重要意义 其最重要的成就有哪些 《几何原本》是古希腊数学家欧几里得的一部不朽之作 是当时整个希腊数学成果、方法、思想和精神的结晶 其内容和形式对几何学本身和数学逻辑的发展有着巨大的影响。自它问世之日起 在长达二千多年的时间里一直盛行不衰。它历经多次翻译和修订 自1482年第一个印刷本出版后 至今已有一千多种不同的版本。 欧几里得在前人工作的基础之上 对希腊丰富的数学成果进行了收集、整理 用命题的形式重新表述 对一些结论作了严格的证明。他最大的贡献就是选择了一系列具有重大意义的、最原始的定义和公理 并将它们严格地按逻辑的顺序进行排列 然后在此基础上进行演绎和证明 形成了具有公理化结构的 具有严密逻辑体系的《几何原本》。 5《九章算术》的主要内容是什么 其具有世界意义的数学成就又有哪些 《九章算术》的内容十分丰富 全书采用问题集的形式 收有246个与生产、生活实践有联系的应用问题 、它们的主要内容分别是 第一章“方田” 主要讲述了平面几何图形面积的计算方法。第二章“粟米” 谷物粮食的按比例折换 提出比例算法 称为今有术 衰分章提出比例分配法则 称为衰分术 第三章“衰分” 比例分配问题 介绍了开平方、开立方的方法 其程序与现今程序基本一致。第四章“少广” 已知面积、体积 反求其一边长和径长等 第五章“商功” 土石工程、体积计算 除给出了各种立体体积公式外 还有工程分配方法 第六章“均输” 合理摊派赋税 用衰分术解决赋役的合理负担问题。第七章“盈不足” 即双设法问题 提出了盈不足、盈适足和不足适足、两盈和两不足三种类型的盈亏问题 以及若干可以通过两次假设化为盈不足问题的一般问题的解法。第八章“方程” 一次方程组问题 采用分离系数的方法表示线性方程组 相当于现在的矩阵 解线性方程组时使用的直除法 与矩阵的初等变换一致。第九章“勾股” 利用勾股定理求解的各种问题。《九章算术》是我国现存最早的数学专著 是古代著名的《算经十书》中最重要的一种。它系统总结了我国先秦到东汉初年的数学成就 经多次增补 至迟在公元1世纪时 已有了现传本的内容。其中负数、分数计算 联立一次方程解法等都是具有世界意义的成就。书中记述了当时世界上最先进的分数四则运算和分配比例算法、解决各种面积和体积的算法 以及利用勾股定理进行测量的各种问题。其突出的成就是在代数方面记载了开平方和开立方的方法、求解一般一元二次方程的数值解法及联立一次方程解法 以上均比欧洲同类算法早1500多年。其中关于负数的概念和正负数的加减法运算法则的论述 亦属世界数学史上的首次记载。对不定方程等类问题的研究记述也较西方数学界早3个世纪。俄国学者将其中方程术所导致的正负数的产生誉为世界数学史上第一次越过了正数域的范围。而盈不足术成功处理二次关系与指数关系的算法传入欧洲后 被称为“双假设法” 受到特别重视。自唐代起 《九章算术》成为历代数学教本。日本、朝鲜也曾选其作为教本。后来 经过印度和中世纪伊斯兰国家 辗转传入欧洲 对文艺复兴前后世界数学的发展产生很大影响。 7 写出古希腊对数学作出重要贡献的四位数学家及其数学成就。哲学家柏拉图(Plato)在雅典创办著名的柏拉图学园 培养了一大批数学家 成为早期毕氏学派和后来长期活跃的亚历山大学派之间联系的纽带。欧多克斯(Eudoxus)是该学园最著名的人物之一,他创立了同时适用于可通约量及不可通约量的比例理论。柏拉图的学生亚里士多德(Aristotle)是形式主义的奠基者 ,其逻辑思想为日后将几何学整理在严密的逻辑体系之中开辟了道路。欧几里得总结古典希腊数学,用公理方法整理几何学,写成13卷《几何原本》(Elements)。这部划时代历史巨著的意义在于它树立了用公理法建立起演绎数学体系的最早典范。 8 试比较印度、阿拉伯数学与古希腊数学的异同。 印度的数学比较散乱,中国的数学偏向与实用,阿拉伯数学则在代数方面突出贡献,而古希腊在几何方面有所成绩,印度数学,它的起源与其他古老民族的数学一样,也是在农业生产需要的基础上产生的。但是,有特殊的因素促使它的发展。印度盛行婆罗门祭礼,加之

四大文明古国与古希腊数学起源与发展的异同

四大文明古国与古希腊数学起源与发展的异同 古希腊文明属于海洋文明,受希腊岛屿星罗棋布,平原面积狭小,土壤贫瘠,海岸线长,多优良港口的地理环境影响,希腊农业发展条件不足,商业发展条件的得天独厚,希腊文明的产生发展基于其高度发达的海外贸易;四大文明古国的文明类型属于大河文明,因为四大文明古国均发源于大河流域,古埃及的尼罗河,古巴比伦的两河流域,古印度的印度河、恒河,古中国的黄河,因为大河流域水源充足,土壤肥沃,对农业的发展极其有利,故四大文明古国文明属于农业文明,大河文明 四大古国更接近史前文明.而且他们的文明似乎完全从自己产生出来的. 而古希腊的文明其实开始的要晚,大多学习阿拉伯和亚洲的东西,然后他们才开始兴盛的,数学和文明大多承继了亚洲,虽然他们的文明辉煌灿烂,但古老悠久估计算不上了,从传承上来讲,古希腊和古罗马的文明集成了古埃及、古巴比伦和古印度的文明 而他们两者之间最明显的区别就是:四大文明古国是东方文明,而古希腊是西方文明 科技: 古希腊:在古希腊科学的发展中,原始数学始终沿着神秘性和数量性的双重功能统一性继承的轨道向前发展。古希腊数学与神秘性的结合,使得他们从宗教、哲学的层次追求数学的绝对性以及解释世界

的普遍性地位,这正是古希腊数学完全脱离实际问题,追求逻辑演绎的严谨性的文化背景。古希腊人在从蒙昧走向文明的过程中,吸收了埃及与巴比伦的数学成果,这时的古希腊数学,实际上是古希腊原始数学神秘主义与埃及、巴比伦的数学的结合体,这种结合创造了数学体系、数学运演与数学方法的广泛的神秘解释作用。这种文化传统正是古希腊数学具有强烈的神秘作用以及后来具有宗教、哲学特征的根本原因。柏拉图的唯心主义哲学,把数学的神秘性及数量性意义演化为一种哲学意义的数学理性,直到亚里士多德认为“数就是宇宙万有之物质”。古希腊借助于数学解释一切的文化传统使数学成为具有文化意义的理性基础。古希腊与西方的天文、医学、逻辑、音乐、美术、宗教、哲学中,数学都在发挥着理性的解释作用,并随着西方文化的发展而不断得以继承和强化。基督教神学逐渐吸收了古希腊用数学解释世界 四大文明古国:四大文明古国都是农耕文明,都要依赖较大的河流才能发展。其中古巴比伦是最短的,四大文明古国在天文、农业、建筑上都有很高的成就。期中古埃及的的草药和数学很有名,他们崇尚太阳神“拉”,认为人的灵魂是永恒存在的,所以他们制作木乃伊来保存人尸体。 文化方面: 古代埃及:金字塔、狮身人面像、太阳神庙、象形文字; 古代巴比伦:汉谟拉比法典、空中花园、楔形文字; 古代印度:印度教、佛教、外科手术、阿拉伯数字、种姓制度;

(二)古希腊数学特点

(二)古希腊数学特点 古代希腊的数学,自公元前600年左右开始,到公元641年为止共持续了近1300年。前期始于公元前600年,终于公元前336年希腊被并入马其顿帝国,活动范围主要集中在驱典附近;后期则起自亚历山大大帝时期,活动地点在亚历山大利亚;公元641年亚历山大城被阿拉伯人占领,古希腊文明时代宣告终结。总括而言,希腊数学的成就是辉煌的,它为人类创造了巨大的精神财富,不论从数量还是从质量来衡量,都是世界上首屈一指的。比希腊数学家取得具体成果更重要的是:希腊数学产生了数学精神,即数学证明的演绎推理方法。数学的抽象化以及自然界依数学方式设计的信念,为数学乃至科学的发展起了至关重要的作用。而由这一精神所产生的理性、确定性、永恒的不可抗拒的规律性等一系列思想,则在人类文化发展史上占据了重要的地位。 古希腊是个充满神话的国度,古希腊数学的特点也很神化,如下:一,希腊人将数学抽象化,使之成为一种科学,具有不可估量的意义和价值。希腊人坚持使用演绎证明,认识到只有用勿容置疑的演绎推理法才能获得真理。要获得真理就必须从真理出发,不能把靠不住的事实当作已知。从《几何原本》中的10个公理出发,可以得到相当多的定理和命题。二,希腊人在数学内容方面的贡献主要是创立平面几何、立体几何、平面与球面三角、数论,推广了算术和代数,但只是初步的,尚有不足乃至错误;三,希腊人重视数学在美学上的意义,认为数学是一种美,是和谐、简单、明确以及有秩序的艺术;

四,希腊人认为在数学中可以看到关于宇宙结构和设计的最终真理,使数学与自然界紧密联系起来,并认为宇宙是按数学规律设计的,并且能被人们所认识的。

数学史和数学文化

《数学史与数学文化》 班级:网营14-1班 姓名:毕倩榕 学号: 云南财经大学中华职业学院 数学史和数学文化 数学可能是中国所有上学的人爱恨交加的科目了吧,一方面苦于数学的枯燥和难懂,另一方面又应用于各个方面,可以说对它的感情很复杂了。而数学史和数学文化这门课却讲了不少数学史中有意思数学家和他们的故事以及数学文化,数学俨然给人一种活泼感,就好像是一个印象中“严肃刻板”的人,做出了一系列生动幽默的动作,发生了一连串的故事;而数学文化就像是人类其他形式的文化一样,它活跃在人类历史进程中,推进了人类的进步。 数学是美的,数学美把就是把数学溶入语言之中,人们自然会联想到令人心驰神往的优美而和谐的黄金分割;各种有趣的数字比如说:完全数、水仙花数、亲和数、黑洞数等等;雄伟壮丽的科学宫殿的欧几里得平面几何;数学皇冠上的明珠?哥德巴赫猜想。 数学美可以分为形式美和内在美。? 数学中的公式、定理、图形等所呈现出来的简单、整齐以及对称的美是形式美的体现。数学中有字符美和构图美还有对称美,数学中的对称美反映的是自然界的和谐性,在几何形体中,最典型的就是轴对称图形。数学中的简洁美,数学具有形式简洁、有序、规整和高度统一的特点,许多纷繁复杂的现象,可以归纳为简单的数学公式。? 数学的内在美有数学的和谐美,数量的和谐,空间的协调是构成数学美的重要因素。数学中的严谨美,严谨美是数学独特的内在美,我们通常用?滴水不漏?来形容数学。它表现在数学推理的严密,数学定义准确揭示概念的本质属性,数学结构系统的协调完备等等。总之,数学美的魅力是诱人的,数学美的力量是巨大的,数学美的思想是神奇的,数学是一个五彩缤纷的美的世界。 数学是好玩的,在北京举行国际数学家大会期间,91岁高龄的数学大师陈省身先生为少年儿童题词,写下了“数学好玩”4个大字。数是一切事物的参与者,数学当然就无所不在了。在很多有趣的活动中,数学是幕后的策划者,是游戏规则的制定者。玩七巧

数学史(第2章古希腊数学)

第2章古代希腊数学 主题: 希腊文化与理论数学的起源 人类理性思维的形成 在唯理的社会气氛中,希腊人将埃及和美索不达米亚的数学经验算术和几何法则加工成具有初步逻辑结构的论证数学体系。 概述: 希腊数学分为三个阶段:一是从公元前6C到约公元前3C,这一时期以雅典为中心,形成了论证几何数学的思想基础和有关方法上的基础;二是从约公元前3C到约公元前30年,这一时期主要以亚历山大为中心,形成的系统的论证几何体系,建立理论方法,为数学的发展提供了一种基本的观点和方法。三是从约公元前30年到公元6C,这是希腊数学发展后期,主要发展带有实用特点的数学。同时也有对前人进行评述和整理工作。 主要成就: 1 论证数学的鼻祖及主要贡献: 泰勒斯(前625-前547)泰勒斯领导的爱奥尼亚学派据说开了希腊命题论证之先河,并证明了四条定理和“泰勒斯定理”。 毕达哥拉斯(前580-前500)毕达哥拉斯创立了毕达哥拉斯学派,从事哲学和数学研究。普鲁克鲁斯在《评注》中论述了毕达哥拉斯学派的主要成就有:(1)证明了毕达哥拉斯定理,即勾股定理。其方法最著名的猜测是“面积剖分法”。(2)正多面体作图(包括正四、六、八、十二、二十面体)。以正十二面体的作图最为著名,它的每个面都是正五边形,并且和“黄金分割”相关(注:黄金分割这一名字并不是来源该学派,见书36页注)。(3)关于数的研究,毕达哥拉斯学派的基本信条是“万物皆数”(这里指整数),并讨论了许多数论的性质,如偶数与奇数,完全数等。该学派还有关于“形数”的研究,他们把数作为几何思维元素的精神,“形数”体现了数与形的结合。(4)发现了不可公度量。 评论:毕达哥拉斯学派把数看成是世界的基础,客观上形成对世界数量关系的认识,是人类认识上的一大进步。加强了数概念中的理论倾向,推动了几何学的抽象化倾向,这些研究使人类抽象思维能力达到了一个高的水平。不可公度量的发现,由此产生了“第一次数学危机”,这一问题的根本解决是人们对连续性有更精确的定义后才完全解决。

古代希腊数学黄金时代

古代希腊数学黄金时代 希腊世界的雅典、巴斯达等国在经历了多次战争而逐渐衰落的时候,北方新兴的马其顿国在其国王腓力二世的率领下,开始了征服世界的进程。在征服希腊各城邦后两年,腓力二世遇刺去世,其子亚历山大(公元前336年——公元前323年在位)继位,从公元前334年起,亚历山大举兵东征,建立了一个空前庞大的帝国。 公元前323年,亚历山大病逝,其帝国被部将分割为安拉哥拉(欧洲部分),塞流卡斯(亚洲部分)和托勒密(埃及部分)三个王国,历史上称之为希腊化国家,希腊数学从此进入亚历山大时期。 欧几里得出生于雅典,曾受教于柏拉图学园,他是希腊论证几何学的集大成者。雅典衰落后,应托勒密国王的邀请,来亚历山大城主持数学学派的工作,他是亚历山大学派的奠基人。 欧几里得是一位勤奋的学者,他以满腔热情将以雅典为代表的希腊数学成果,运用欧多克索斯曾经部分采用过的严密的逻辑方法重新编纂成书。 为此,他首先收集、整理已有的数学成果,以命题的形式作出表述,完善前人的各种定理并给予重新证明,使其达到无懈可击的地步。 然后,他作出了自己的伟大创造:对定义进行筛选,选择出具有重要意义的公理,逻辑地、严密地按演绎方式组织命题及其证明,最后形成了具有公理化结构和严密逻辑体系的《几何原本》。它是在公元前300年左右完成的。 他的《几何原本》:五条公设: ⑴从任一点到任一点作直线(是可能的)。 ⑵将有限直线不断沿直线延长(是可能的)。 ⑶以任一点为中心与任一距离为半径作一圆(是可能的)。 ⑷所有直角是相等的。 ⑸若一直线与两条直线相交,且同侧所交两内角之和小于两直角,则两直线无限延长后必相交于该侧的一点。 五个公理: ⑴与同一东西相等的一些东西彼此相等。 ⑵等量加等量,其和相等。 ⑶等量减等量,其差相等。

古希腊数学

第二讲古希腊数学 《雅典学院》壁画介绍 拉斐尔(1483-1520),是意大利文艺复兴时期的著名画家。1508年,拉斐尔被罗马教皇尤里乌斯二世邀去绘制梵蒂冈皇宫签字厅的四幅壁画。画于三面墙上和屋顶的四幅绘画,依据诗人德拉·欣雅杜尔的诗来配画,以歌颂神学、哲学、诗歌、法学为内容。拉斐尔在四面墙上画了四幅壁画:神学的《圣礼之争》(或教义之争)、哲学的《雅典学院》、诗歌的《帕拿巴斯山》、法学的《三德》。 《雅典学院》以古希腊著名哲学家柏拉图所创建的雅典学院为题,并以柏拉图及其弟子亚里士多德为中心,将古希腊、罗马、斯巴达以及意大利时期五十多位哲学家、科学家、思想家、文学家学者齐聚一堂,以此歌颂人类对智慧和真理的追求,赞美人创造力。 位居画面中心的左为柏拉图,右为亚里土多德,一个手指着上天,另一个则伸出右指着他前面的世界,以此表示他们不同的哲学观点:柏拉图的唯心主义和亚里土多德的唯物主义。这两个中心人物的两侧有许多重要的历史人物:左边穿白衣、两臂交叉的青年是马其顿王亚历山大,转身向左扳手指的是苏格拉底,斜躺在台阶上的半裸着衣服的老人是犬儒学派的哲学家第奥根尼。 台阶下的人物分为左右两组。左边一组中,站着伸头向左看的老者是阿拉伯学者阿维罗意,在他左前方蹲着看书的秃顶老人是毕达哥拉斯。右边弯腰和别人讨论的是阿基米德,手拿圆规者为欧几里得,右边尽头手持天体模型者是托勒密。 图中还出现的学者有伊壁鸠鲁、赫拉克立特、芝诺。 1.论证数学的兴起 泰勒斯(约前625-前547),迄今所知最早的希腊数学家。没有任何第一手资料介绍这位学者本人或证实他所取得的成就,但他的生活与工作却留下了不少传说。据称他领导的爱奥尼亚学派首开证明之先河,他自己也证明了不少定理。 在论证数学的方向上,泰勒斯迈出了第一步,但希腊数学著作的评注者们还是倾向于将论证数学的成长归功于毕达哥拉斯以及他所创建的学派。 毕达哥拉斯(约前580-前500),出生于靠近小亚细亚西部海岸的萨摩斯岛,年轻时曾游历埃及和巴比伦,可能还到过印度,回希腊后定居于今意大利南部沿海的克洛托内,并在那里建立了自己的学派。该学派有严密的教规,将一切发现归功于学派的领袖,并禁止公开学派内部的秘密。因此,后人很难将毕达哥拉斯本人的工作与其他成员的贡献区分开来。该学派虽然是一个多少有点宗教性质的组织,但主要致力于哲学与数学的研究。相传“哲学”(希腊文意为“智力爱好”)与“数学”(希腊文意为“可学到的知识”)这两个词原为毕达哥拉斯所创。 几乎所有的西方文献都将勾股定理称为毕达哥拉斯定理。据传说,毕达哥拉斯学派为了庆祝这条定理的发现,曾宰百牛祭神,但关于毕达哥拉斯如何证明该定理,始终是个迷。 毕氏学派的另一项几何成就是正多面体作图。他们称正多面体为“宇宙形”,一般认为,三维空间中仅有五种正多面体——正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体,它们的作图都与毕达哥拉斯及其学派有关。在所有正多面体中,正十二面体最为引人注目。这是因为,它的每个面都是正五边形,其作图问题涉及到了一个有趣的概念,那就是后人所称的“黄金分割”。 尽管毕氏学派做出了许多的几何成就,但这个最尊崇的信条即是“万物皆数”。这里的

古希腊数学史

古希腊数学史 古希腊的地理范围,除了现在的希腊半岛外,还包括整个爱琴海区域和北面的马其顿 和色雷斯、意大利半岛和小亚细亚等地。 公元前5、6世纪,特别是希、波战争以后,雅典取得希腊城邦的领导地位,经济生活高度繁荣,生产力显著提高,在这个基础上产生了光辉灿烂的希腊文化,对后世有深 远的影响。 希腊数学的发展历史可以分为三个时期。第一期从伊奥尼亚学派到柏拉图学派为止,约为公元前七世纪中叶到公元前三世纪;第二期是亚历山大前期,从欧几里得起到公 元前146年,希腊陷于罗马为止;第三期是亚历山大后期,是罗马人统治下的时期, 结束于641年亚历山大被阿拉伯人占领。 从古代埃及、巴比伦的衰亡,到希腊文化的昌盛,这过渡时期留下来的数学史料 很少。 不过希腊数学的兴起和希腊商人通过旅行交往接触到古代东方的文化有密切关系。 伊奥尼亚位于小亚细亚西岸,它比希腊其他地区更容易吸收巴比伦、埃及等古国积累 下来的经验和文化。 在伊奥尼亚,氏族贵族政治为商人的统治所代替,商人具有强烈的活动性,有利于思 想自由而大胆地发展。 城邦内部的斗争,帮助摆脱传统信念在希腊没有特殊的祭司阶层,也没有必须 遵守的教条,因此有相当程度的思想自由。 这大大有助于科学和哲学从宗教分离开来。古希腊第一位科学家—泰勒斯 米利都是伊奥尼亚的最大城市,也是泰勒斯的故乡,泰勒斯是公认的希腊哲学鼻祖。 早年是一个商人,曾游访巴比伦、埃及等地,很快就学会古代流传下来的知识,并加 以发扬。 以后创立伊奥尼亚哲学学派,摆脱宗教,从自然现象中去寻找真理,以水为万物的根源。 当时天文、数学和哲学是不可分的,泰勒斯同时也研究天文和数学。

他曾预测一次日食,促使米太(在今黑海、里海之南)、吕底亚(今土耳其西部)两国停止战争,多数学者认为该次日食发生在公元前585年5月28日。他在埃及时曾利用日影及比例关系算出金字塔的高,使法老大为惊讶。 泰勒斯在数学方面的贡献是开始了命题的证明,它标志着人们对客观事物的认识从感性上升到理性,这在数学史上是一个不寻常的飞跃。伊奥尼亚学派的著名学者还有阿纳克西曼德和阿纳克西米尼等。他们对后来的毕达哥拉斯有很大的影响 毕达哥拉斯毕达哥拉斯公元前580年左右生于萨摩斯,为了摆脱暴政,移居意大利半岛南部的克罗顿。在那里组织一个政治、宗教、哲学、数学合一的秘密团体。后来在政治斗争中遭到破坏,毕达哥拉斯被杀害,但他的学派还继续存在两个世纪之久。 毕达哥拉斯学派企图用数来解释一切,不仅仅认为万物都包含数,而且说万物都是数。 他们以发现勾股定理(西方叫做毕达哥拉斯定理)闻名于世,又由此导致不可通约量的发现。 这个学派还有一个特点,就是将算术和几何紧密联系起来。他们找到用三个正整数表示直角三角形三边长的一种公式,又注意到从 1起连续的奇数和必为平方数等等,这既是算术问题,又和几何有关,他们还发现五种正多面体。 伊奥尼亚学派和毕达哥拉斯学派有显著的不同。前者研习数学并不单纯为了哲学的兴趣,同时也为了实用。而后者却不注重实际应用,将数学和宗教联系起来,想通过数学去探索永恒的真理。 公元前五世纪,雅典成为人文荟萃的中心,人们崇尚公开的精神。在公开的讨论或辩论中,必须具有雄辩、修辞、哲学及数学等知识,于是“智人学派”应运而生。他们以教授文法、逻辑、数学、天文、修辞、雄辩等科目为业。 在数学上,他们提出“三大问题”:三等分任意角;倍立方,求作一立方体,使其体积是已知立方体的二倍;化圆为方,求作一正方形,使其面积等于一已知圆。这些问题的难处,是作图只许用直尺(没有刻度的尺)和圆规。 希腊人的兴趣并不在于图形的实际作出,而是在尺规的限制下从理论上去解决这些问题,这是几何学从实际应用向系统理论过渡所迈出的重要的一步。这个学派的安提丰提出用“穷竭法”去解决化圆为方问题,这是近代极限理论的雏形。先作圆内接正方形,以后每次边数加倍,得8、16、32、…边形。安提丰深信“最后”的多边形与圆的“差”必会“穷竭”。这提供了求圆面积的近似方法,和中国的刘徽的割圆术思想不谋而合

第二讲:古代希腊数学

第二讲古代希腊数学 1、古典时期的希腊数学 公元前600-前300年。 1.1 爱奥尼亚学派(米利都学派) 泰勒斯(公元前625-前547年),被称为“希腊哲学、科学之父”。 1.2 毕达哥拉斯学派 数学:数学研究抽象概念的认识归功于毕达哥拉斯学派,毕达哥拉斯定理,完全数、亲和数,正五角星作图与“黄金分割”,发现了“不可公度量”。 1.3 伊利亚学派 芝诺的功绩在于把动和静的关系、无限和有限的关系、连续和离散的关系以非数学的形态提出,并进行了辩证的考察。 1.4 诡辩学派(智人学派) 古典几何三大作图问题:三等分任意角、化圆为方、倍立方。 1.5 柏拉图学派 柏拉图不是数学家,却赢得了“数学家的缔造者”的美称,创办雅典学院(前387-公元529),讲授哲学与数学。 1.6 亚里士多德学派(吕园学派) 亚里士多德(公元前384-前322年)是古希腊最著名的哲学家、科学家。集古希腊哲学之大成,把古希腊哲学推向最高峰,堪称“逻辑学之父”,为欧几里得演绎几何体系的形成奠定了方法论的基础,被后人奉为演绎推理的圣经。 2、亚历山大学派时期 希腊数学黄金时代,先后出现了欧几里得、阿基米德和阿波罗尼奥斯三大数学家,他们的成就标志了古典希腊数学的巅峰。 2.1 欧几里得(公元前325-前265年) 公元前300年成为亚历山大学派的奠基人,用逻辑方法把几何知识建成一座巍峨的大厦,成为后人难以跨跃的高峰。 《原本》13卷:由5条公理,5条公设,119条定义和465条命题组成,构成

了历史上第一个数学公理体系。 2.2阿基米德(公元前287-前212年) 数学之神,与牛顿、高斯并列有史以来最伟大的三大数学家之一。 最为杰出的数学贡献是《圆的度量》,把希腊几何学几乎提高到西方17世纪后才得以超越的高峰。墓碑:球及其外切圆柱。 2.3 阿波罗尼奥斯(约公元前262-前190年) 贡献涉及几何学和天文学,最重要的数学成就是《圆锥曲线》,希腊演绎几何的最高成就。《圆锥曲线》全书共8卷,含487个命题。 克莱因(美,1908-1992年):它是这样一座巍然屹立的丰碑,以致后代学者至少从几何上几乎不能再对这个问题有新的发言权。这确实可以看成是古希腊几何的登峰造极之作。 3、希腊数学的衰落 背景:罗马帝国简史。 罗马帝国的建立,唯理的希腊文明被务实的罗马文明所取代。同气势恢弘的罗马建筑相比,罗马人在数学领域远谈不上有什么显赫的功绩。从公元前30-公元600年常称为希腊数学的“亚历山大后期”。 3.1 托勒密(埃及,90-165年) 最重要的著作是《天文学大成》13卷,总结了在他之前的古代三角学知识,其中最有意义的贡献是包含有一张正弦三角函数表。三角学的贡献是亚历山大后期几何学最富创造性的成就。 3.2 丢番图(公元200-284年) 希腊算术与代数成就的最高标志是丢番图的《算术》,这是一部具有东方色彩、对古典希腊几何传统最离经叛道的算术与代数著作,创用了一套缩写符号,一种“简写代数”。 亚历山大女数学家希帕蒂娅(公元370-415年)被害预示了在基督教的阴影笼罩下整个中世纪欧洲数学的厄运。

青岛版-数学-五年级下册-数学文化:古希腊杰出的数学成就

数学文化:古希腊杰出的数学成就 古希腊产生了众多伟大的数学家,发展出数学的第一个黄金时代。这个时代从公元前6世纪泰勒斯发展初等几何学,为几何奠定基础开始,终于公元前2世纪阿波罗尼发表八卷《圆锥曲线学》。这里,介绍三个人物。 毕达哥拉斯 毕氏学派的创始人,传说是第一个证明勾股定理的人,故西方人称勾股定理为毕达哥拉斯定理。 公元前580年,毕达哥拉斯出生在米里都附近的萨摩斯岛(今希腊东部的小岛)——爱奥尼亚群岛的主要岛屿城市之一,此时群岛正处于极盛时期,在经济、文化等各方面都远远领先于希腊本土的各个城邦。毕达哥拉斯的父亲是一个富商,九岁时被父亲送到提尔,在闪族叙利亚学者那里学习,在这里他接触了东方的宗教和文化。以后他又多次随父亲作商务旅行到小亚细亚。公元前551年,毕达哥拉斯来到米利都、得洛斯等地,拜访了泰勒斯、阿那克西曼德和菲尔库德斯,并成为了他们的学生。在此之前,他已经在萨摩斯的诗人克莱非洛斯那里学习了诗歌和音乐。公元前550年,30岁的毕达哥拉斯因宣传理性神学,穿东方人服装,蓄上头发从而引起当地人的反感,从此萨摩斯人一直对毕达哥拉斯有成见,认为他标新立异,鼓吹邪说。毕达哥拉斯被迫于公元前535年离家前往埃及,途中他在腓尼基各沿海城市停留,学习当地神话和宗教,并在提尔一神庙中静修。抵达埃及后,国王阿马西斯推荐他入神庙学习。从公元前535年到公元前525年这十年中,毕达哥拉斯学习了象形文字和埃及神话历史和宗教,并宣传希腊哲学,受到许多希腊人尊敬,有不少人投到他的门下求学。 毕达哥拉斯在49岁时返回家乡萨摩斯,开始讲学并开办学校,但是没有达到他预期的成效。公元前520年左右,为了摆脱当时君主的暴政,他与母亲和唯一的一个门徒离开萨摩斯,移居西西里岛,后来定居在克罗托内。在那里他广收门徒,建立了一个宗教、政治、学术合一的团体。他的演讲吸引了各阶层的人士,很多上层社会的人士来参加演讲会。按当时的风俗,妇女是被禁止出席公开的会议的,毕达哥拉斯打破了这个成规,允许她们也来听讲。热心的听众中就有他后来的妻子西雅娜,她年轻漂亮,曾给他写过传记,可惜已经失传了。 毕达哥拉斯在意大利南部的希腊属地克劳东成立了一个秘密结社,这个社团里有男有女,地位一律平等,一切财产都归公有。社团的组织纪律很严密,甚至带有浓厚的宗教色彩。每个学员都要在学术上达到一定的水平,加入组织还要经历一系列神秘的仪式,以求达到“心灵的净化”。他们要接受长期的训练和考核,遵守很多的规范和戒律,并且宣誓永不泄露学派的秘密和学说。他们相信依靠数学可使灵魂升华,与上帝融为一体,万物都包含数,甚至万物都是数,上帝通过数来统治宇宙。这是毕达哥拉斯学派和其他教派的主要区别。学派的成员有着共同的哲学信仰和政治理想,他们吃着简单的食物,进行着严格的训练。

关于古希腊辉煌的数学成就的论析

关于古希腊辉煌的数学成就的论析 著名数学史学家克莱因在《古今数学思想》一书中曾经指出过:“希腊人在文明史上首屈一指,在数学史上至高无上。” 古希腊数学为人类创造了巨大的精神财富。不论从哪方面来衡量,都会令人感到其辉煌。希腊数学产生了数学精神,即数学证明的演绎推理方法。这時的数学精神所产生的任何思想,在后來人类文化发展史上佔据了重要的地位。 希腊数学的发展历史可以分为三个时期。第一期约为公元前七世纪中叶到公元前三世纪,从伊奥尼亚学派到柏拉图学派为止,;第二期从欧几里得起到公元前146年,希腊陷于罗马为止,是亚历山大前期,;第三期是罗马人统治下的时期,结束于641年亚历山大被阿拉伯人占领,是亚历山大后期。 1 古希腊数学的发展: a. 泰勒斯和毕达哥拉斯: 在古希腊论证数学发展史上,泰勒斯(Thales of Miletus,约公元前624~前547年)被称为第一个几何学家,他确立和证实了为人们公认的第一批几何定理: 1、圆为它的任一直径所平分; 2、半圆的圆周角是直角; 3、等腰三角形两底角相等; 4、相似三角形的各对应边成比例; 5、若两三角形两角和一边对应相等则三角形全等。 古希腊论证数学的另一位先驱是毕达哥拉斯(Pythagoras of Samos,约公元前584~前497年)及其学派。在毕达哥拉斯之前,人们并没有清楚认识到几何的证明是要有假设的,几何学所取得的一些结构,大都靠经验得出。至于它们之间的关系,包括相互之间、规律与规律的交互作用等,都未有过说明。是毕达哥拉斯在发展几何的过程中率先制定“公设”或“公理”,然后再经过严格的推导、演绎来进行。把证明引入数学是毕达哥拉斯伟大功绩之一。 毕达哥拉斯的第二个贡献是提出抽象。他把抽象运用到数学上,认为数学上的数、图形都是思维的抽象,已不是实际生活中的数与形。如几何物体,正是舍弃了诸如密度、颜色、重量,唯一所考虑的只是它的空间分布形式。抽象引发了几何的思辨,从实物的数与形,抽象到数学上的数与形,成为早期的几何思想的先驱。 后来,由勾股定理(西方成为毕达哥拉斯定理或百牛定理)引发的有关无理数的第一次数学危机推动了数学上的思想解放。为此作出努力的是柏拉图的学生天文学家欧多克索斯(Eudoxus,约公元前400年~前347年)。他为解释无理数的问题,采用了“比例理论”,这其中就隐含了极限的思想,对后来的欧几里得几何学的产生起到了积极作用。 b.智者(Sophist)学派与古希腊三大难题: 在数学上,智人学派曾提出“三大问题”: 1.三等分任意角; 2.倍立方,求作一立方体,使其体积是已知立方体的二倍; 3.化圆为方,求作一正方形,使其面积等于一已知圆。 这些问题的难处,是作图只许用直尺(没有刻度的尺)和圆规。希腊人的兴趣并不在于图形的实际作出,而是在尺规的限制下从理论上去解决这些问题,这是几何学从实际应用向系统理论过渡所迈出的重要的一步。对这三大难题的研究虽然都得不到实际结果,但对当时数学理论的发展起到很大的推动作用。

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