数学发展简史数学发展简史
数学发展历程

数学发展历程
数学的发展历程可以大致分为四个时期:
1. 数学形成时期:这是人类建立最基本的数学概念的时期。
人类从数数开始逐渐建立了自然数的概念,简单的计算法,并认识了最基本、最简单的几何形式,算术与几何还没有分开。
2. 初等数学时期、常量数学时期:这个时期的基本的、最简单的成果构成中学数学的主要内容。
大约持续了两千年,逐渐形成了初等数学的主要分支:算数、几何、代数。
3. 变量数学时期:变量数学产生于17世纪,经历了两个决定性的重大步骤:第一步是解析几何的产生;第二步是微积分(Calculus)的创立。
4. 现代数学时期:数学发展的现代阶段的开端,以其所有的基础--------代数、几何、分析中的深刻变化为特征。
数的发展简史

数的发展简史数的发展是人类文明进步的重要组成部分,从古至今,数的概念和应用不断演变和发展。
本文将从古代数的起源开始,逐步介绍数的发展历程,包括数的表示法、运算法则、数学理论的建立以及数学在科学、工程和社会等领域的应用。
1. 古代数的起源数的起源可以追溯到古代文明的发展。
最早的数是以物体的数量进行表示的,这是人类最早的计数方式。
古代人们使用手指、石块、结绳等来表示数量。
随着社会的发展,人们开始使用更加复杂的计数系统,如古埃及人使用的十进制计数法。
2. 数的表示法的演变随着时间的推移,人们逐渐发展出了更加高效的数的表示法。
最早的数的表示法是基于物体的数量,后来发展出了符号表示法,如古代巴比伦人使用的楔形文字和古希腊人使用的字母表示法。
随着印刷术的发明,阿拉伯数字逐渐成为世界上通用的数的表示法。
3. 数的运算法则的建立随着数的表示法的演变,人们开始研究数的运算法则。
古代数学家根据观察和实践总结出了一系列的数学运算法则,如加法、减法、乘法和除法。
这些运算法则为数的计算提供了基础,也为后来的数学理论的建立奠定了基础。
4. 数学理论的建立随着数的运算法则的建立,人们开始研究更加抽象和复杂的数学理论。
古希腊数学家如毕达哥拉斯、欧几里得等提出了一系列的数学理论和定理,如毕达哥拉斯定理和欧几里得几何等。
这些数学理论不仅推动了数学的发展,也对其他科学领域的研究产生了重要影响。
5. 数学在科学和工程中的应用数学在科学和工程领域中起着重要的作用。
数学为科学家和工程师提供了一种精确和可靠的工具,用于描述和解决实际问题。
例如,物理学中的数学模型可以描述物质的运动和相互作用;工程学中的数学方法可以用于设计和优化结构和系统;经济学中的数学模型可以用于分析市场和预测趋势等。
6. 数学在社会中的应用数学在社会中也发挥着重要的作用。
数学为人们提供了解决问题和做出决策的工具。
例如,统计学可以用于收集和分析数据,帮助政府和企业制定政策和战略;金融数学可以用于风险管理和投资决策;密码学可以用于保护信息安全等。
中国数学发展简史

中国数学发展简史(一)中国古代数学的萌芽原始公社末期,私有制和货物交换产生以后,数与形的概念有了进一步的发展,考古发现,仰韶文化时期出土的陶器,上面就已刻有表示数字的符号。
到原始公社末期,就已开始用文字符号取代结绳记事了。
(二)春秋战国之际,筹算得到普遍的应用筹算记数法已使用十进位值制,这种记数法对世界数学的发展是有划时代意义的。
战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,一些学派还总结和概括出与数学有关的许多抽象概念。
《庄子》记载了惠施等人的名家学说和桓团、公孙龙等辩者提出的论题,强调抽象的数学思想,例如“至大无外谓之大一,至小无内谓之小一”、“一尺之棰,日取其半,万世不竭”(是我国古书中最早体现微积分思想的一段)等。
这些许多几何概念的定义、极限思想和其它数学命题是相当可贵的数学思想,但这种重视抽象性和逻辑严密性的新思想未能得到很好的继承和发展。
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成为一个专门的学科以及《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。
例如分数四则运算,今有术(西方称三率法),开平方与开立方(包括二次方程数值解法),盈不足术(西方称双设法),各种面积和体积公式,线性方程组解法,正负数运算的加减法则,勾股形解法(特别是勾股定理和求勾股数的方法)等,水平都是很高的,其中方程组解法和正负数加减法则在世界数学发展上是遥遥领先的。
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。
(三)中国古代数学体系的发展魏、晋时期出现的玄学有利于数学从理论上加以提高。
吴国赵爽注《周髀算经》,汉末魏初徐岳撰《九章算术》注2卷(已失传),魏末晋初刘徽撰《九章算术》注10卷(263)、《九章重差图》1卷(已失传)都是出现在这个时期,赵爽与刘徽的工作为中国古代数学体系奠定了理论基础。
数学发展简史数学发展简史

数学发展简史数学发展简史一、数学起源1.希腊人发觉了推理的作用古典时期(公元前600-前300年)的希腊人,认识到人类有聪慧、有思维,能够发觉真理。
2.最早提出自然界数学模式的是以毕达哥拉斯(Pythagoras)为领导的座落于意大利南部的毕达哥拉斯学派。
3.继毕达哥拉斯学派之后,最有阻碍的是由柏拉图学派,他操纵了公元前4世纪这一重要时期希腊人的思想,他是雅典柏拉图学院的创立者,存在了九百年之久。
4.亚里士多德是柏拉图的学生,他批判柏拉图的冥世思想以及把科学归结为数学的认识。
他是一个物理学家,他相信真正的知识是从感性的体会通过直观和抽象而获得。
他认为,差不多概念应该是不可定义的,否则就没有起始点。
他又区分了公理和公设。
公理――对所有思想领域皆真。
公设――适用于专业学科,如几何学。
5.欧几里得(Euclid)、阿基米得(Archimedes)、丢番图等属于希腊文化的第二个重要时期,亚历山大里亚时期(公元前300年-公元600年)欧几里得(公元前约300年),他的代表作《几何原本》是一本集希腊数学大成的巨著,成为两千年来用公理法建立演绎的数学体系的典范。
二、数学的繁荣(文艺复兴(15世纪初到17世纪的200年)1.希腊人的宗旨――自然是依数学设计的,与文艺复兴时的信念――上帝是那个设计的作者,融汇在一起,统治了欧洲。
2.笛卡儿(Descartes,1596-1650)被誉为数学王冠上的明珠之一,但他第一是一个哲学家,其次是宇宙学家,第三是物理学家,第四是生物学家,第五才是数学家。
极其敏捷的直觉和对结果的演绎――这确实是笛卡儿认识哲学的实质。
笛卡儿认为:思维只有两种方法,这确实是:直觉和演绎。
笛卡儿对数学本并没有提出什么新定理,但他却提供了一种专门有效的研究方法,即《说明几何》。
在科学上,笛卡儿的奉献,尽管不如像哥白尼、开普勒以及牛顿那样辉煌辉煌,但也不容轻视。
3.帕斯卡(Pascal):是17世纪伟大的数学家之一。
数的发展简史

数的发展简史引言概述:数的发展是人类文明发展的重要组成部分,从最早的计数工具到现代的数学理论,数的发展历经了漫长的历史。
本文将从古代计数工具的出现开始,逐步介绍数的发展历程,包括整数、分数、负数、无理数和复数等各个方面。
一、古代计数工具的出现1.1 最早的计数工具是指手指和石头等自然物体,用于进行简单的计数。
1.2 随着社会的发展,人们开始使用符木、算盘等计数工具,提高了计算的效率。
1.3 古代文明如埃及、巴比伦等国家也发展出了自己的计数系统,为后来的数学发展奠定了基础。
二、整数的发展2.1 古代数学家开始研究整数的性质和运算规律,发展出了加法、减法、乘法和除法等基本运算。
2.2 阿拉伯数字的引入使整数表示更加简洁明了,为数学的发展提供了便利。
2.3 整数的研究逐渐深入,涉及到素数、合数、质数等概念,为后来的数论奠定了基础。
三、分数的发展3.1 古代数学家开始研究分数的表示和运算,发展出了分数的加减乘除法规则。
3.2 分数的引入使数学运算更加灵活,可以处理更为复杂的计算问题。
3.3 分数的研究逐渐深入,涉及到循环小数、无限小数等概念,为后来的实数系统奠定了基础。
四、负数和无理数的发展4.1 负数的概念最早出现在中国古代,用于表示欠款等概念。
4.2 负数的引入使数学运算更加完备,可以解决更为复杂的方程和不等式。
4.3 无理数的概念最早由希腊数学家提出,可以表示那些不能用有理数表示的数。
五、复数的发展5.1 复数的概念最早由意大利数学家卡丹提出,用于解决代数方程无实数解的问题。
5.2 复数的引入使数学运算更加丰富多样,可以处理更为复杂的代数问题。
5.3 复数的研究逐渐深入,涉及到共轭复数、复数平面等概念,为后来的复变函数理论奠定了基础。
结语:数的发展历程是人类智慧的结晶,从古代计数工具到现代数学理论,数的发展经历了漫长而辉煌的历程。
希望通过本文的介绍,读者能对数的发展有更深入的了解,进一步探索数学的奥秘。
数学发展简史

数学发展简史人类进入原始社会,就需要数学了,从早期的结绳记事到学会记数,再到简单的加减乘除,这些都是人类日常生活中所遇到的数学问题。
数学是有等级的,就像自然数的运算是小学生的水平一样,超出了这个范围小学生就不能理解了。
像有未知数的运算小学生就无从下手一样,数学的发生发展也是从低级向高级进化的,人类最早理解的是算数,经过额一段时间的发展算数发展到了方程、函数,一级一级的进化,才发展到了现代的的数学。
人类数学的发展做出较大成就的是古希腊时期,奇怪的是古希腊对数的运算并不突出,反而是要到中学才能学到的几何学在古希腊就奠定了基础,学过几何的人对欧几里得不会陌生,欧几里得是古希腊人,数学家,被称为“几何之父”。
他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,提出五大公设,欧几里得几何,被广泛的认为是历史上最成功的教科书。
欧几里得也写了一些关于透视、圆锥曲线、球面几何学及数论的作品。
在古希腊教育中几何学占有相当重要的地位,柏拉图提倡的希腊六艺就包括几何,后来希腊文化衰落了,希腊被入侵,希腊图书馆的藏书被掠夺了,被阿拉伯人保存了。
有这么一个说法,是阿拉伯人对希腊语与拉丁语文献的保留,才让欧洲人得以返过来取经,找回“失落”的希罗文化。
其中包括柏拉图学说和欧几里得几何。
经过了中世纪的黑暗,欧洲找回了古希腊古罗马文化,才有了欧洲的文艺复兴。
在算术上,阿拉伯人对数学的贡献是现在人们最熟悉的1、2、……9、0十个数字,称为阿拉伯数字。
但是,在数学发展过程中,阿拉伯人主要吸收、保存了希腊和印度的数学,并将它传给欧洲。
阿拉伯人采用和改进了印度的数字记号和进位记法,也采用了印度的数学记号和进位记法,也采用了印度的无理数运算,但放弃了负数的运算。
代数这门学科名称就是由阿拉伯人发明的。
阿拉伯人还解出一些一次、二次方程,甚至三次方程,我们数数的时候都是从1开始的,标准的0这个数字由古印度人在约公元5世纪时发明。
他们最早用黑点“·”表示零,后来逐渐变成了“0”。
数的发展简史

数的发展简史
引言概述:
数的概念是人类文明发展过程中最基本的数学概念之一。
从古至今,数的概念和应用经历了漫长而复杂的发展过程。
本文将从数的起源开始,通过五个大点来阐述数的发展简史。
正文内容:
1. 数的起源
1.1 早期人类的计数方法
1.2 数的符号化和计算工具的发展
1.3 埃及和巴比伦数学的贡献
2. 古代数学的发展
2.1 古希腊数学的兴起
2.2 古印度数学的发展
2.3 中国古代数学的独特性
2.4 阿拉伯数学的传播与发展
3. 中世纪数学的突破
3.1 十进制计数法的引入
3.2 代数学的兴起
3.3 几何学的发展
4. 近代数学的革新
4.1 微积分的发展
4.2 概率论的浮现
4.3 线性代数的发展
5. 现代数学的发展
5.1 集合论的建立
5.2 数论的研究
5.3 应用数学的发展
5.4 计算机科学与数学的结合
总结:
数的发展经历了漫长而复杂的历史过程。
从早期人类的计数方法开始,到数的符号化和计算工具的发展,再到古代数学的兴起和中世纪数学的突破,数学在近代和现代经历了微积分、概率论、线性代数等多个领域的革新。
现代数学的发展包括集合论、数论、应用数学以及与计算机科学的结合。
数的发展简史展示了人类对于数学的不断探索和创新,为我们提供了丰富的数学知识和应用领域。
数学的发展将继续为人类社会的进步做出贡献。
数的发展简史

数的发展简史引言概述:数是人类社会发展的基础,它伴有着人类文明的进步而不断演变。
本文将从数的起源开始,概述数的发展简史,并详细阐述数的发展过程中的五个重要部份。
一、原始数的起源1.1 数的概念的初现:原始人类利用手指、石头等物体进行计数,开始形成为了数的概念。
1.2 原始数的表示方式:原始人类通过刻划符号或者石头堆叠等方式来表示数量。
1.3 原始数的应用:原始人类利用数来记录狩猎收获、家畜数量等,满足生产和生活的需求。
二、古代数学的发展2.1 古埃及数学:古埃及人发展了一套独特的数学体系,主要应用于土地测量、建造等领域。
2.2 古希腊数学:古希腊人在几何学方面取得了重要突破,提出了许多重要的数学定理和公理。
2.3 古印度数学:古印度人发展了十进制数制,并创造了零的概念,对后来的数学发展产生了深远影响。
三、中世纪数学的发展3.1 阿拉伯数学:阿拉伯学者通过翻译古希腊和古印度的数学著作,将这些知识传播到欧洲,并引入了阿拉伯数字系统。
3.2 代数学的兴起:中世纪欧洲的数学家开始研究方程和代数学,奠定了现代代数学的基础。
3.3 三角学的发展:三角学的概念和计算方法在中世纪得到了发展和应用,为航海和地理学的进步做出了贡献。
四、近代数学的革新4.1 微积分的发现:牛顿和莱布尼茨独立发现了微积分,这一发现对现代科学产生了深远影响。
4.2 概率论的兴起:概率论的发展为统计学和风险评估提供了理论基础,广泛应用于金融、医学等领域。
4.3 群论的建立:群论的发展为代数学提供了新的研究方法,对数学的发展做出了重要贡献。
五、现代数学的发展5.1 数学分支的多样化:现代数学分支繁多,包括数论、拓扑学、几何学等,各个分支相互交叉,形成为了丰富多样的数学体系。
5.2 计算机数学的应用:计算机的发展促进了数学的应用,数学算法和模型在计算机科学中发挥着重要作用。
5.3 数学在现代科学中的地位:数学在物理学、经济学、生物学等现代科学领域中扮演着不可或者缺的角色,为科学研究提供了理论支持。
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数学发展简史数学发展简史Last revised by LE LE in 2021数学发展简史数学发展简史一、数学起源1.希腊人发现了推理的作用古典时期(公元前600-前300年)的希腊人,认识到人类有智慧、有思维,能够发现真理。
2.最早提出自然界数学模式的是以毕达哥拉斯(Pythagoras)为领袖的座落于意大利南部的毕达哥拉斯学派。
3.继毕达哥拉斯学派之后,最有影响的是由柏拉图学派,他控制了公元前4世纪这一重要时期希腊人的思想,他是雅典柏拉图学院的创立者,存在了九百年之久。
4.亚里士多德是柏拉图的学生,他批评柏拉图的冥世思想以及把科学归结为数学的认识。
他是一个物理学家,他相信真正的知识是从感性的经验通过直观和抽象而获得。
他认为,基本概念应该是不可定义的,否则就没有起始点。
他又区分了公理和公设。
公理――对所有思想领域皆真。
公设――适用于专业学科,如几何学。
5.欧几里得(Euclid)、阿基米得(Archimedes)、丢番图等属于希腊文化的第二个重要时期,亚历山大里亚时期(公元前300年-公元600年)欧几里得(公元前约300年),他的代表作《几何原本》是一本集希腊数学大成的巨着,成为两千年来用公理法建立演绎的数学体系的典范。
二、数学的繁荣(文艺复兴(15世纪初到17世纪的200年)1.希腊人的宗旨――自然是依数学设计的,与文艺复兴时的信念――上帝是这个设计的作者,融汇在一起,统治了欧洲。
2.笛卡儿(Descartes,1596-1650)被誉为数学王冠上的明珠之一,但他首先是一个哲学家,其次是宇宙学家,第三是物理学家,第四是生物学家,第五才是数学家。
极其敏锐的直觉和对结果的演绎――这就是笛卡儿认识哲学的实质。
笛卡儿认为:思维只有两种方法,这就是:直觉和演绎。
笛卡儿对数学本并没有提出什么新定理,但他却提供了一种非常有效的研究方法,即《解释几何》。
在科学上,笛卡儿的贡献,虽然不如像哥白尼、开普勒以及牛顿那样辉煌灿烂,但也不容轻视。
3.帕斯卡(Pascal):是17世纪伟大的数学家之一。
4.伽利略与笛卡尔齐名,他的主要贡献是他在科学方法上的许多变革。
a) 他要研究和证明的是一些运动的性质而不考虑为会什么会这样。
b) 他坚持向自然科学家提议:不要研究为什么会这样,只要讨论怎样定量描述。
c) 他的另一个原则是:科学的任一分支都可用数学模型模仿出来。
5.牛顿是剑桥大学的数学教授,被称为最伟大的数学家之一,牛顿认为数学是枯燥和乏味的,只是表述自然定律的一种工具。
牛顿的真正的成就在于证明了开普勒经过多年观测和研究得出的开普勒三定律可以由万有引力定律和运动三定律用数学方法推导出来。
拉普拉斯曾说过,牛顿是最幸运的人,因为只有一个宇宙,而他成功地发现了它的定律。
6.莱布尼茨(Leibnitz,1646-1716,法国数学家),主要是个哲学家,他多才多艺,对数学、科学、历史、逻辑学、法律、外交和神学的贡献都是首屈一指的。
7.欧拉(Euler,1707-1783,瑞士),是18世纪最伟大的数学家,也是数学史上最多产的数学家,其论着几乎涉及18世纪所有的数学分支。
欧拉认为所有自然现象之所以表现如此,是因为它们要使某些函数达到极大或极小,因而,基本的物理原理应包括达到极大或极小的函数。
△数学支配一切,18世纪最伟大的智者对此深信不疑。
三、第一场灾难:真理的丧失(非欧几何和四元数的发现)1.进入19世纪,数学界正是一派祥瑞景象:1) 拉格朗日:仍然活跃在数学界;2) 拉普拉斯:正处在他智力的顶峰时期;3) 傅立叶:至力于热的传导研究,他发展了无穷三角级数――现称为傅立叶级数的理论。
对他的工作无论用什么词来赞誉都不过分。
4) 高斯(Gauss):发表了他的《算术研究》(1801),这是关于数论的一个里程碑,赢得了数学王子的雅称。
5) 柯西(Cauchy):他的数学论文超过700篇,仅次于欧拉,能与高斯匹敌。
2.到1800年时上帝的存在越来越不被感觉到,然而当时的数学家们还是相信严格的数学真理和自然界的数学法则,在所有的数学分支中,欧氏几何最受推崇。
“上帝”所攻击的正是欧氏几何。
达兰贝尔在1759年解平行公理问题是“几何原理中的家丑”3.非欧几何的产生:1) 1813年起,高斯开始发展他的非欧几何。
2) 创造非欧几何的人是罗巴切夫斯基。
3) 物理空间的几何可以是非欧几里得的,它的创建的是黎曼(Kieman),他是高斯的学生。
4.高斯认为,真理存在于数中,它是算术、代数、微积分以及后续学科的基础。
雅可比(Jacobi)说:“上帝一直在进行算术化”。
一直到1850年,算术在科学上远比几何使用得更为广泛,不幸的是毁灭性的事情接踵而来。
5.从16世纪开始,数学家们就在使用微量的概念了。
复数被用作向量代数――二维数用什么来表示空间中某种三维数的向量及其代数运算呢6.四元数的引入:1)1843年,哈密尔顿提出了一个有用的复数的空间类似物,为此他困惑了15年。
他的新数包含四个分量,其次,他不得不牺牲了乘法交换律。
他把这种数叫做四元数。
(a+bi+ci+dk)2) 四元数的引入给了数学家们又一次震动。
它是一个确实有用途的代数,却不具备所有实数和复数的基本性质,即ab=ba3) 继四元数后不久,数学家们引入了更奇怪的代数,如,着名代数几何学家凯莱引进了矩阵,它是矩形或正方形数组。
4)对算术真理的最严重打击来自于亥姆霍兹(Helmholtz)他的结论是:只有经验能告诉我们算术的法则能用在哪里,我们并不能肯定一条先验公式是否在任何情况下都适用。
如,分数的加法运算在计算平均速度时,就有7.数学中没有真理,即作为现实世界普适法则。
希腊人试图从几条自明的真理出发和仅仅使用演绎的证明方法来保证数学的真实性被证明是徒劳的。
1)数学并不是一堆天然的钻石,而不过是人工宝石,某些领域的经验启发特定的公理,在这些领域,这些公理及真逻辑结果能够非常精确地作有价值的描述。
但是,一旦这一领域扩展了,这种适用性就可能失去。
2)既然数学家们已经放弃了上帝,我们就应该相信人。
自然法则是人的创造物,是我们,而不是上帝,才是宇宙法则的制定者,自然法则是人的描述而不是上帝的命令。
3) 1750年数学家们可以这样夸耀他们的发明:沐浴着上帝的光芒,我们走向四面八方。
到了1850年,他们不得不沮丧地承认不管我走到哪里,尘世中这条路已不再荣光。
4)这段历史并不会令人失望,伽罗瓦这样评论数学:“数学是人的心智的工作,它注定要去探索而不是知道,去追求真理而不是发现真理”。
四、一门逻辑学科不合逻辑的发展——算术和代数的困境1.非欧几何正是导致欧氏几何之船倾覆的暗礁。
曾经被确信是坚实的土地,如今却被证明是一片沼泽。
2.让我们看看数学的逻辑发展是如何进行的吧。
1) 亚历山大里亚希腊人自由地使用从埃及人和巴比伦人那里继承来的,没有逻辑基础的算术和代数。
2) 古希腊人给后人两门截然不同的、发展得不一样的数学分支:一方面是演绎的、系统的、但有些缺陷的几何,另一方面则是经验算术及其延展代数。
3) 在阿拉伯人最终毁灭了亚历山大里亚希腊文明以后,印度人和阿拉伯人成为数学的执牛耳者。
4) 印度人引入了负数来表示负债,这一举动加重了数学家们逻辑上的苦恼,印度人注重的是算术和计算方面,而不是演绎结构。
印度人有一些不错的思想,例如,①数字1到9用独立的记号表示②将六十进制化为十进制③负数,把0当作一个数来对待。
所以,印度人的工作扩充了建立在经验和直觉基础上的那部分数学。
3.在16、17世纪,并没有许多数学家承认负数4.无理数被自由地运用于文艺复兴时期的一个新发明,对数之中,而无理数究竟是不是真正的数也困扰着这些使用者。
5.当欧洲人还没有从无理数与负数的困境中摆脱出来时,他们又糊里糊涂地陷入了我们现在称之为复数的泥沼之中。
6.韦达是第一个有意识地系统地使用字母的人,字母的主要新用途不仅是用于表示未知量的幂,而且用以表示一般的系数。
7.代数的产生:1)直到17世纪代数的威力才被逐渐认识到,笛卡尔和费马迈出了举足轻重珠一步,这就是坐标几何的产生(代数几何)。
其基本思想是:曲线显然可以用方程来表示。
2) 第二个将代数推向前台的创举是运用代数公式表示函数。
3) 代数的自由使用激起众怒,直到1750年,人们才得以放心大胆地运用代数。
4) 几何学是公元前300年前用演绎的方法建立起来的,但算术与代数学都怎么也找不到逻辑基础。
科学的需要战胜了逻辑上的顾忌。
8.数学家们为什么没有发展一个数与代数的演绎推导结构呢这是因为几何的概念、公理和原理从直观上看,远比算术和代数的易于接受,作图可辅助解释结构。
但无理数、负数和复数的概念都微妙得多,即使可以得到图形,也无法解释数字作为数和建立于数学基础上的字母表示法的逻辑结构。
五、分析的困境1.以微积分为核心的分析是建立在算术与代数虚构的逻辑基础及欧几里得几何有争议的基础之上的。
2. 17世纪就随着微积分、算术及代数的一片混乱结束了。
3.18世纪伟大的数学家不仅极大地扩展了微积分学而且从中导出了一些全新的学科:无穷级数、常微分方程、偏微分方程、微分几何、变分法及复变函数――这些统称为分析的学科。
从微积分到这些新分支的扩展引入了新概念、新方法,使得微积分的严密性问题更加复杂。
对无穷级数的处理也许可以用来解释一下这些新的麻烦于是,①当时即问题出在:1) 如何讨论级数的求和收敛和发散2) 有限运算和无限运算有何区别4.几何18世纪的每位数学家都在微积分的逻辑上做了努力,但他们的努力都是没有多大用处的。
人们很难区别很大的数与无穷数;有限项的积与积分也很难区分,数学家们在有限与无限之间随意通行。
策积分变为“计算与度量一个其存在性是不可思议的事物的艺术”。
5. 18世纪结束之际,微积分和建立在微积分基础上的分析的其它分支的逻辑处于一种完全混乱的状态之中。
六、19世纪的困境(逻辑基础)1.无理数,可看作是直线上的点,对它的作用,人们没有异议,直观上难以接受的是负数和复数。
1) 柯西,最伟大的数学家之一,在19世纪初创立了复变函数理论,但不同意把表达式当作数。
2) 哈密尔顿,这位伟大数学家,也不愿意接受负数和复数3) 高斯,在他的着作中,并不愿意承认复数。
2. 19世纪上半期,人们注意到代数也缺乏逻辑基础,主要问题是字母被用来表示各类数并参与运算。
3.除了代数,19世纪早期的分析也处于逻辑困境中,所有分析的基础就是连续函数和函数导数的概念。
直观上,一个连续函数应在任何一点都有导数存在,不幸的是,这是错误的。
4.19世纪任何一门数学在逻辑上都是得不到保证的。
实数系、代数学、欧氏几何,新出现的非欧几何和射影几何,它们要么逻辑不完善,要么根本就没有。
5.在所有的数学工作中,存在强烈的直觉作用,基本概念和方法总是在对结论合理的证明以前很久就被直觉捕捉到了,伟大人物的直觉比凡人的推演论证更为可靠。