数学家的故事3 帕斯卡和费马
在巴黎住的时间不长,全家又回到克莱蒙费朗。家乡清幽的气氛比豪华的巴黎更加吸引人。在家乡,帕斯卡开始创作《思绪录》。这是法国文学史上一部自我暴露和自我剖析的不可多得的杰作。从中我们可以清楚地看到帕斯卡矛盾的性格:他热爱大自然,热爱生活,可是他却不自然地压制着这些正当的欲望。为了做到这一点,他只能到怪诞的詹森教派的教义中去寻求支持。怪不得心理学家说,乖谬的教义和反常的生理现象是一对难舍难分的孪生兄弟。
这时候父亲已经退休。不久帕斯卡和杰克琳来巴黎和他住在一起。有一次浪迹四方的笛卡儿来帕斯卡家访问。笛卡儿当时是誉满全球的大学者;帕斯卡比他年轻近30岁,但是在科学界也已经头角崭露,蜚声遐迩。他们两人从数学、物理、文学,一直讨论到哲学。临别的时候笛卡儿还真挚地给这位年轻朋友提出不少忠告。他劝帕斯卡学他的样子,每天躺到上午11点钟起床;对于时时给帕斯卡带来烦恼的胃,笛卡儿建议他只喝肉汤,不要吃别的食物。可惜这些健身之道听起来近乎怪诞,帕斯卡没有重视。
帕斯卡并不就此满足。他利用德札尔格所发明的投射法把这个定理进一步推广。设想一只灯泡被一张开了一个小孔的纸遮住,于是通过小孔射出一束圆锥状的光线。如果取一张纸伸到这束光线中去,那么根据纸片角度的变化,在纸上可以看到光束的边界呈现不同的图形:圆、椭圆、抛物线和双曲线。这些都是圆锥曲线。帕斯卡发现,上述定理中圆内接六边形的这种性质,如果把圆换成其他的圆锥曲线,例如椭圆,同样是正确的。这在直观上并不难接受。
①杰拉德·德札尔格( 1591-1661)是法国几何学家。他联系建筑工程开创射影几何研究,引入一些新的概念,建立射影几何一系列经典定理。
②罗贝瓦尔( 1602 -1675)是法国数学家,法兰西学院数学教授吉尔·佩尔松的化名,他在面积与弧长计算和求一些曲线切线上得到-系列成果。
一个年刚18岁的孩子成了数字计算机的发明者。
在这以前,小帕斯卡废寝忘食的研究还取得一项重要进展。他发现了几何学中一个非常
优美的定理——帕斯卡定理。好在它的一个特殊情形只用直尺就可以说明,我们在这里把这个定理介绍一下。
设有 和 两条不平行的直线。在它们上面各任意取三点A、B、C和A’、B’、C’。分别把A和B’、A’和B、B和C’、B’和C、C和A’、C’和A连接起来,就得到三对直线;
布莱斯·帕斯卡钻研几何的事迹,在数学史上传为美谈。一开始,没有任何书本暗示,他证明出一个重要的几何定理:三角形三内角之和等于两直角。这一了不起的成就使他大受鼓舞。父亲更是高兴得热泪盈眶。这件事似乎还不够神奇。据姐姐吉尔帕蒂说,布莱斯在看到欧几里得《几何原本》以前,就独立发现了这本书的前32个定理,甚至连顺序也完全相同。“三角形三内角之和等于两直角”,恰好是《几何原来》的第32个定理。一般认为,布莱斯无疑是独立地发现和证明了《几何原本》的一部分定理,但是吉尔帕蒂的说法可能言过其实,因为这几乎是不可思议的事。
帕斯卡和费马
这是惊人的,起源于赌博的概率理论,竟会成为人类知识的最重要的对象。
一拉普拉斯
我找到了许许多多极其优美的定理。
——费马
出类拔萃
在法国中南部僻静的克莱蒙费朗城,有一座雅致的白色楼房,四周大树环抱,前面绿草如茵。1623年6月19日,一个婴儿呱呱地哭叫着在这里诞生。他就是法国杰出的数学家、物理学家、哲学家和文学家——布莱斯·帕斯卡。
①射影几何是几何学的一个分支,主要研究图形在射影变换下的不变性质。
②概率论是研究偶然性事件发生可能性的数学分支,它可以预测某些系统未来的情况。
原因。因为在费马当学生的时候,他最伟大的工作所属的那些领域的大门还是完全紧闭着的。
1631年5月14日,费马任图卢兹地区咨询委员。同年6月1日,他和母亲的小表妹路易丝·德朗小姐结婚。婚后生有一男二女。儿子后来成为科学遗嘱的执行人。两个女儿先后
在克莱蒙费朗住了两年,全家又来到巴黎。第二年父亲不幸病逝。杰克琳在帕斯卡支持下进了波特罗耶尔的修道院。不久,她作为女修道院的圣职志愿人,不断来动员她哥哥也去波特罗耶尔,搅得帕斯卡心绪不宁,思想斗争异常激烈。1654年11月23日,他独自乘了一辆四驾马车,在巴黎附近的乡间道路上狂奔。在通过纽莱河上一座桥的时候,领头的一匹马突然越过栏杆,跃入河中。幸亏挽绳一下子被绷断,马车仍旧停留在马路上。这一事件引起帕斯卡的强烈震动。他认为能逃脱这场横祸,无疑是神的意志——警告他赶紧在世俗生活上悬崖勒马。他决定皈依詹森教派,并且在贴胸处挂起用羊皮纸做的护身符,以使自己克服淫邪的诱惑,以及时刻记住上帝把他从地狱之门拯救出来的“伟大恩典”。从此他永远摆脱
从下图可以看出,如果在光束和纸片之间插进一块玻璃,在玻璃上画一个“神秘六边形”,当光束穿过玻璃投射到纸面上的时候,出现的就是“神秘六边形”的影子。这影子也是一个“神秘六边形”,因为它的三对对边的交点也在一条直线上。
帕斯卡发现这个有趣的定理那年才16岁。根据德札尔格建议,聪明的帕斯卡环绕这个定理写了两篇论文,把有关圆锥曲线的不下400条定理——其中包括阿波罗尼奥斯和其他前人的成果——用投射法作了系统总结,把它们归纳成少数几条基本定理。论文所涉及的是和过去希腊几何完全不同的全新领域——射影几何①。这里研究的图形,它的线段长短和角度大小,在射影对应下可以不同,但是在射影对应中图形的某些性质仍旧保持不变。例如,把圆换成其他的圆锥曲线,它的内接六边形三对对边的交点共线的性质是始终保持的。可惜这两篇珍贵的文稿从来没有发表,并且旋即失传;其中的一篇只有薄薄8页,题为《圆锥截线论》,于1779年重新找到。
当人类智慧的阳光还不能透过层层迷雾把世界真面目揭开的时候,宗教就有它存在的空间。当生活的道路崎岖坎坷,而人们还无法掌握自己命运的时候,迷信就会乘虚而入。在当时名目繁多的教派中有一个叫詹森派。它由荷兰神学家科尔内留斯·詹森所创。詹森派既不属于天主教,也不是新教。它偏激狂热,蔑视意志自由,鼓吹神力不可反抗。信徒们为表示忠诚,要通过各种方式虐待和折磨自己。十分不幸,好端端的帕斯卡竟迷上了这乖怪离奇的教派。原因虽然是多方面的,但是他体弱多病无疑起了重要作用。限于当时的医学水平,医生们开出的种种处方解除不了帕斯卡的病痛,他只好求助于神。宗教成了他摆脱疾病无情折磨的救命稻草。从23岁起,帕斯卡从数学研究的高峰一步步陷入詹森派的泥潭而不能自拔。这位数学史上罕见的天才,在他短促的生命历程中,从此遭受着病魔和宗教狂的双重折磨。
世俗,虔诚地采到波特罗耶尔,过起清心寡欲的修道者生活。值得庆幸的是,在这以前,他对数学所作的最重要的贡献已经完成。他和费马一起创立了概率论②的数学理论。这一成就使他在数学史上享有不朽的地位。
皮埃尔·费马
和帕斯卡一起创立概率论的费马是帕斯卡家的老朋友,两人有极亲密的友谊,常年保持着书信往来。
费马的一生很平静,没有什么戏剧性的插曲。父亲杜美尼克是位皮革商人,还是法国西南部小城蒙托邦附近小镇皮厄蒙的行政长官。母亲克拉拉·德朗出身于议会律师的家庭。皮埃尔·费马于1601年8月17日诞生于皮厄蒙。他从小在家里接受教育。后来为了担任公职的需要,来到法国南部城市图卢兹继续他的学业。他一生安分守己,不爱出头露面。由于缺少一位像帕斯卡的姐姐吉尔帕蒂那样的人来给后代讲述他童年的奇迹,因此除了作为学生,没有别的记载流传下来。当然,从他获得的成就来判断,他在少年时代一定是聪明绝顶并且具有惊人的直觉能力。他在数学特别是数论中出神入化的工作,不能从他的学校教育里去找
进了修道院。1648年,他晋升为图卢兹地方议会的王室律师。1665年1月12日在图卢兹附近的小镇卡德雷斯逝世,享年64岁。
这位诚实正直、一团和气的学者,在数学史上有一则美丽动人的故事,就是他在从事律师工作之余所进行的数学研究。
作为纯粹数学家,牛顿在发明微积分的时候达到了顶峰。这项伟大创造也独立地为莱布尼兹所完成。但是,这样说并不夸张:早在牛顿出世前整整13年,在莱布尼兹呱呱坠地前17年,费马已经形成和应用了微积分的主要概念和方法。他在1637年的手稿《求最大值和最小值的方法》给出求函数最大最小值和求曲线的切线的方法,也就是微分学的方法。由于他和帕斯卡都求得过前几个自然数m次幂的和,他也就解决了幂函数积分问题。他还把幂指数推广到分数和负数的情况,这就能计算双曲线围成的面积。这说明他掌握了积分的方法。可惜费马在微积分和坐标几何方面的著述都是在他去世以后才由他儿子整理发表的,这不能不削弱他在当时本可以发挥的巨大影响。
事情后来是怎样了结的,说法不一。据说是美丽的杰克琳拯救了她父亲和家庭。有一次主教去看演出,一位年轻女演员的精彩表演使他大为倾倒。唤到面前来一问,原来她是埃利纳的小女儿。主教二话未说,痛快地把旧账一笔勾销,还把埃利纳安排到法国北部城市鲁昂的税务局工作。
课税员的工作相当辛苦。埃利纳常常抱着账本一直计算到深夜。小帕斯卡在旁边默默地观察着父亲的工作,他又一次表现出超乎寻常的才能。他发现一切加减运算都可以用机械来完成。经过一段时间的摸索和改进,他终于创造出世界上第一台可以实际使用的计算机。这是一台手摇操作的齿轮系统。每个齿轮有10个齿。顺时针方向旋转是加,逆时针方向旋转是减。齿轮每转过10个齿,带动旁边的高阶位的齿轮转一个齿,数字就进了一位。这样,
德国数学家莱布尼兹曾经看到过它的手抄本,还对帕斯卡的外甥谈起过里面的内容。笛卡儿在1640年读过这两篇论文,可是他不相信,这样出色的论文竟会出自一个16岁孩子之手!
双重Байду номын сангаас磨
年轻的帕斯卡为这一连串令人惊羡的成就付出沉重的代价。通宵达旦的工作使他的健康遭到极太损害。从17岁起,他的生活几乎每天都在难忍的病痛中度过。严重消化不良引起钻心的胃痛,把他折磨得汗如雨下。长期的失眠,使漫漫长夜成为可怕的恶魔。更糟糕的事情还在后面:宗教狂热开始感染帕斯卡的家庭。这并不奇怪。
费马和帕斯卡概率论书籍
费马和帕斯卡概率论书籍费马和帕斯卡是概率论领域的两位重要学者,他们的著作对于数学和统计学的发展产生了深远影响。
费马的著作《概率论》和帕斯卡的著作《游戏论》都是概率论方面的经典之作,它们深入浅出地介绍了概率论的基本概念和应用。
费马是17世纪的法国数学家,他对概率论的研究主要集中在赌博问题上。
费马提出了费马定理,即在重复试验中,事件发生的概率等于事件不发生的概率。
费马的著作《概率论》详细解释了这个定理,并给出了许多实际应用的例子。
他的书以简洁明了的语言,让读者能够轻松理解概率论的基本原理。
帕斯卡是17世纪的法国数学家和哲学家,他在概率论方面的贡献主要体现在他的著作《游戏论》中。
帕斯卡研究了赌博中的概率问题,并提出了帕斯卡三角形和帕斯卡定理。
他通过数学的方法,解决了一些赌博中的难题,并为概率论的发展奠定了基础。
费马和帕斯卡的著作都具有很高的权威性和学术价值,对于概率论的研究有着重要的意义。
这两本书不仅适合数学和统计学专业的学生,也适合对概率论感兴趣的读者。
它们的内容丰富多样,涉及到赌博、游戏、随机事件等各个方面,让读者能够全面了解概率论的基本概念和应用。
费马和帕斯卡的著作以人类的视角进行写作,让读者仿佛置身于作者的思考过程中。
他们用流畅的句子和丰富多样的词汇,将复杂的概率论概念讲解得通俗易懂。
这使得读者能够轻松理解书中的内容,并能够将其应用到实际问题中。
费马和帕斯卡的概率论著作是概率论领域的经典之作。
它们通过简洁明了的语言和丰富多样的例子,向读者介绍了概率论的基本原理和应用。
这些书籍不仅对于数学和统计学专业的学生有着重要的意义,也适合对概率论感兴趣的读者阅读。
通过阅读这些著作,读者将深入了解概率论的精髓,提升自己的数学素养。
可能性
知识要点
可能性分为三种一定、不可能和可能。在一定 条件实验时,有的事件在每一次实验中一定 会发生,有的事件在每一次实验中不可能会 发生,有的事件在每一次实验中可能会发生。
请用“一定”、“可能”、“不可能”来判断下 列事件发生的可能性,并简要说明理由。 1. 地球每天都在转动。 (一 定)
2. 三天后下雨。
C D 偶然停在 不可能停在 黄色区域 黄色区域
谢谢!
3. 太阳从西边升起。
(可 能) (不可能)
4. 小方吃饭时用左手拿筷子。 (可 能) 5. 小明的年龄比他爸爸小。 (一 定)
还有一种可能性叫做概率
你认为抛硬币决定谁开球公平吗?
出现正面和 出现反面的 可能性是相 同的,都是 1/2 。
运用巩固:
(1)用转盘转出一个最大的四位数“9999”或是一个最小的
小故事——概率的起源
17世纪,法国有两个大数学家,一个叫帕 斯卡,一个叫费马。 帕斯卡认识两个赌徒,这 两个赌徒向他提出了一个问题。他们说,他俩 下赌金之后(12个金币),约定谁先赢满5局, 谁就获得全部赌金。赌了半天,A赢了4局,B 赢了3局,时间很晚了,他们都不想再赌下去了。 那么,这些赌金应该怎么分?
“0000”都不是一件容易的事,得到它的可能性为万分之 一(1/10000)。怎样设计一个转盘,仍然按照前面的游戏规 则,能使我们得到最大或最小的数的可能性都比较大呢? (2)每人掷一个均匀的骰子,仿照上面游戏的做法,你得 到的四位数是什么?与课本中游戏得到的四位数有何不同, 并说出最小四位数与最大四位数,从游戏中得到最小四位 数与最大四位数的可能性大吗?你认为掷出5000以下的数
的可能性大吗?
桌子上摆着9张卡片,分别 写着1-9各数。如果摸到单数小 明赢,如果摸到双数小芳赢。
费马——业余数学家之王
皮埃尔•德•费马(Pierre de Fermat,1601年8月17 B —1665年1月12日),法国律 师和业余数学家。
之所以称业余,是由于费马具有律师及议会议员的全职工作。
虽然直到他近 30岁时才开始业余研究数学,但他在数学上的成就不比职业数学家差,被誉为“业余数学家之 王”。
除了举世闻名的“费马大定理”外,他在概率论上的贡献也非常大。
欧洲的贵族生活奢靡,盛行赌博活动,在赌博过程中,经常会因“赌5 -金分配”不均而出现种种纠纷:在两个被假定有同等技巧的博弈者之间,博弈因故中断,已知两个博弈者在中断时的得分及在博弈中获胜所需要的分数,如何确定赌金的划分?例:在一场赌博中,规定赌博双方谁先胜六局就算赢。
在一个赌徒胜了 5局,另一个赌徒胜了 2局的情况下,赌局被中断了,那么赌金应该怎么分?有人认为,应该按5:2的比例,把赌金分给双方;也有人认为,赌金应全部给第一个人。
这类问题引起了当时的大数学家费马和他的好友帕斯卡的浓厚兴趣。
随后,他们各自对此问题进行了深入的探讨与研究后,两人不但各自给出了问题的正确答案为15 : 1的分配方案,还给出了一门新学科的一些基本原理,他们在相互通信以及著作中建立了概率论的基本原则一一数学期望的概念。
可以说,由上述赌博问题而引起的这段具有历史意义的研究,开创了概率论研究的先河,并由此宣布了一一次两个赌友掷骰子,各押赌注32个金一赌友先掷出三次“四点”,就算赢了对方。
赌博进行了一段时间,第一个赌友已掷出了两次“六点”,另一个赌友也掷出了一次“四点”。
这时,由于某种原因,赌博中断,那么两人应该怎样分这64枚金币呢?(参考答案见下期)门崭新数学分支一一概率论的诞生。
趣题币。
一个赌友若先掷出三次“六点”,或另概率论的起源2020年12期参考答案为何如果1 250克效果好,则舍弃(1 750, 2 000] ?单峰函数包括二次函数,但不一定 像二次函数一样严格对称,所以如果1 750 克效果较差,则所在的一侧(1 750, 2 000]需 舍弃,但不能舍弃更多。
业余数学家之王费马的名人故事
业余数学家之王费马的名人故事
17世纪的一位法国数学家,提出了一个数学难题,使得后来的数学家一筹莫展,这个人就是费马(1601—1665)。
这道题是这样的:当n>2时,xn+yn=zn没有正整数解。
在数学上这称为“费马大定理”。
为了获得它的一个肯定的或者否定的证明,历史上几次悬赏征求答案,一代又一代最优秀的数学家都曾研究过,但是300多年过去了,至今既未获得最终证明,也未被推翻。
即使用现代的电子计算机也只能证明:当n小于等于4100万时,费马大定理是正确的。
由于当时费马声称他已解决了这个问题,但是他没有公布结果,于是留下数学难题中少有的千古之谜。
费马生于法国南部,在大学里学的是法律,以后以律师为职业,并被推举为议员。
费马的业余时间全用来读书,哲学、文学、历史、法律样样都读。
30岁时迷恋上数学,直到他64岁病逝,一生中有许多伟大的发现。
不过,他极少公开发表论文、著作,主要通过与友人通信透露他的思想。
在他死后,由儿子通过整理他的笔记和批注挖掘他的思想。
好在费马有个“不动笔墨不读书”的习惯,凡是他读过的书,都有他的圈圈点点,勾勾画画,页边还有他的评论。
他利用公务之余钻研数学,并且成果累累。
后世数学家从他的'诸多猜想和大胆创造中受益非浅,赞誉他为“业余数学家之王”。
费马对数学的贡献包括:与笛卡尔共同创立了解析几何;创造了作曲线切线的方法,被微积分发明人之一牛顿奉为微积分的思想先驱;通过提出有价值的猜想,指明了关于整数的理论——数论的发展方向。
他还研究了掷骰子的输赢规律,从而成为古典概率论的奠基人之一。
数学家的故事
數與代數範疇阿默士與雷因草紙卷阿默士與雷因阿默士(Ahmes),古埃及人,約生於公元前17 世紀。
雷因(Henry Rhind),英國人,生於19 世紀。
兩人似乎毫不相干,然而阿默士的著作,卻又被稱為《雷因草紙卷》"Rhind Papyrus"。
你知道箇中的原因嗎?雷因草紙卷話說在1858 年,英國人雷因在埃及古都的廢墟中發現了一本以象形文字寫成的紙草書。
這部紙草書幅面長550 cm,闊33 cm。
經鑑定後,發現是至今流傳的兩本最古的埃及數學著作之一。
此書的作者阿默士是古埃及的祭司,他在書中寫著:「這本書的很多內容,是從金字塔時代一份更古老的文獻中抄出來的。
」在阿默士的紙草書中,提供了80 多道數學問題的解答方案,內容範圍包括:四則運算、解方程、面積、體積等等,充份展示了古埃及人的數學智慧。
此外,書中也採用了一套有趣的記數符號:阿默士的紙草書原名為《獲知一切奧秘的指南》,然而為了紀念雷因的發現,人們多稱此書為《雷因草紙卷》。
畢達哥拉斯和三角形數談到畢達哥拉斯 (Pythagoras, 約公元前551-公元前479),我們最熟悉的是「畢氏定理」。
然而,畢達哥拉斯最熱衷的,原來並不是幾何學。
畢達哥拉斯是古希臘數學家,他認為每個數字都具有獨特的個性,有善有惡。
他更認為 10 是一個完美的數字、神妙莫測。
這是因為 10 是首四個正整數 1、2、3 和 4 之和,是一個三角形數。
在音樂上,若拉緊一條長度為 1 單位的弦可發出一個音調 do,把弦的長度改為這四個正整數的比:、和,所發出的便分別是fa、so和高一均的do等主要音調。
畢達哥拉斯創立了一個學派,名為畢達哥拉斯學派。
這個學派的組織十分嚴密,並且帶有濃厚的宗教色彩。
他們認為數是萬物的根源。
他們研究數,不是為了實際的應用,而是為了透過對數的認識,揭露宇宙的永恆真理。
可惜的是,由於學派嚴守保密的原則,所以很多研究成果都已失傳了。
丟番圖享年之謎丟番圖(Diophantus, 約246 - 330) 是希臘人,長期在亞歷山大城做數學研究工作。
排列组合的数学历史小故事
排列组合的数学历史小故事虽然数数始于结绳计数的远古时代,由于那时人的智力的发展尚处于低级阶段,谈不上有什么技巧。
随着人们对于数的了解和研究,在形成与数密切相关的数学分支的过程中,如数论、代数、函数论以至泛函的形成与发展,逐步地从数的多样性发现数数的多样性,产生了各种数数的技巧。
同时,人们对数有了深入的了解和研究,在形成与形密切相关的各种数学分支的过程中,如几何学、拓扑学以至范畴论的形成与发展,逐步地从形的多样性也发现了数形的多样性,产生了各种数形的技巧。
近代的集合论、数理逻辑等反映了潜在的数与形之间的结合。
而现代的代数拓扑和代数几何等则将数与形密切地联系在一起了。
这些,对于以数的技巧为中心课题的近代组合学的形成与发展都产生了而且还将会继续产生深刻的影响。
由此观之,组合学与其他数学分支有着必然的密切联系。
它的一些研究内容与方法来自各个分支也应用于各个分支。
当然,组合学与其他数学分支一样也有其独特的研究问题与方法,它源于人们对于客观世界中存在的数与形及其关系的发现和认识。
例如,中国古代的《易经》中用十个天干和十二个地支以六十为周期来记载月和年,以及在洛书河图中关于幻方的记载,是人们至今所了解的最早发现的组合问题甚或是架构语境学。
于11和12世纪间,贾宪就发现了二项式系数,杨辉将它整理记载在他的《续古抉奇法》一书中。
这就是中国通常称的杨辉三角。
事实上,于12世纪印度的婆什迦罗第二也发现了这种组合数。
13世纪波斯的哲学家曾讲授过此类三角。
而在西方,布莱士·帕斯卡发现这个三角形是在17世纪中期。
这个三角形在其他数学分支的应用也是屡见不鲜的。
同时,帕斯卡和费马均发现了许多与概率论有关的经典组合学的结果。
因此,西方人认为组合学开始于17世纪。
组合学一词是德国数学家莱布尼茨在数学的意义下首次应用。
也许,在那时他已经预感到了其将来的蓬勃发展。
然而只有到了18世纪欧拉所处时代,组合学才可以说开始了作为一门科学的发展,因为那时,他解决了柯尼斯堡七桥问题,发现了多面体(首先是凸多面体,即平面图的情形)的顶点数、边数和面数之间的简单关系,被人们称为欧拉公式。
十八世纪数学数学家故事
十八世纪数学数学家故事将微积分学深入发展,是十八世纪数学的主流。
这种发展是与广泛的应用紧密交织在一起的,并且刺激和推动了许多新分支的产生,使数学分析形成了在观念和方法上都具有鲜明特点的独立的数学领域。
在十八世纪特别是后期,数学研究活动和数学教育方式也发生了变革。
这一切使十八世纪成为向现代数学过渡的重要时期。
微积分学的发展在十八世纪,无限小算法的推广,在英国和欧洲大陆国家是循着不同的路线进行的。
不列颠数学家们在剑桥、牛津、伦敦、爱丁堡等著名的大学里传授和研究牛顿的流数术,代表人有科茨、泰勒、麦克劳林、棣莫弗和斯特林等。
泰勒发现的著名公式使人们有可能通过幂级数展开来研究函数;马克劳林的《流数论》可以说是对微积分最早的系统处理,该书是为反驳伯克利主教《分析学家》一文而作,后者出于宗教的动机,对牛顿流数论中存在的无限小概念混乱提出了尖锐批评,引起了关于微积分基础的论战。
泰勒、马克劳林之后,英国数学陷入了长期停滞、僵化的状态。
十八世纪初即已爆发的微积分发明权的争论,滋长了不列颠数学家们浓厚的民族保守情绪,他们囿于牛顿的传统,难以摆脱其迂回的几何手法等弱点的束缚。
与此相对照,在海峡的另一边,新分析却在莱布尼茨的后继者们的推动下蓬勃发展起来。
推广莱布尼茨学说的任务,主要由他的学生、瑞士巴塞尔的雅各布第一伯努利和约翰第一伯努利两兄弟担当,而这方面最重大的进步则是由欧拉作出的。
欧拉于1748年出版了《无穷小分析引论》,这部巨著与他随后发表的《微分学》、《积分学》标志着微积分历史上的一个转折:以往的数学家们都以曲线作为微积分的主要研究对象,而欧拉则第一次把函数放到了中心的地位,并且是建立在函数的微分的基础之上。
函数概念本身正是由于欧拉等人的研究而大大丰富了。
数学家们开始明确区分代数函数与超越函数、隐函数与显函数、单值函数与多值函数等;通过一些困难积分问题的求解,诸如B函数、椭圆不定积分等一系列新的超越函数被纳入函数的范畴;已有的对数、指数和三角函数的研究不仅进一步系统化,而且被推广到复数领域。
数学大师启示录_帕斯卡和费马
这是惊人的,起源于赌博的概率理论,竟会成为人类知识的最重要的对象。
——拉普拉斯我找到了许许多多极其优美的定理。
——费马出类拔萃在法国中南部僻静的克莱蒙费朗城,有一座雅致的白色楼房,四周大树环抱,前面绿草如茵。
1623年6月19日,一个婴儿呱呱地哭叫着在这里诞生。
他就是法国杰出的数学家、物理学家、哲学家和文学家——布莱斯·帕斯卡。
布莱斯的父亲埃利纳·帕斯卡是地方救护会会长,学识渊博,乐善好施,在当地很有名望。
母亲安东尼达·白戈妮是位心地善良、容貌美丽的妇女。
可惜红颜薄命,在一次突发的急病中,她撇下年仅4岁的布莱斯和他的姐妹吉尔帕蒂和杰克琳,猝然去世。
1630年,帕斯卡一家由克莱蒙费朗迁到巴黎。
这时候布莱斯刚7岁。
孩子早熟,普通学校里的课程他学起来毫不费力。
可是,他体弱多病。
父亲为了避免孩子用脑过度,亲自指导他学习,只教他古典语言,不让他接触数学。
谁知“弄巧成拙”,埃利纳对数学讳莫如深的态度,反而激起孩子强烈的好奇心。
他常常询问父亲有关数学的问题,埃利纳总是避而不答。
布莱斯12岁了。
有一回他又缠着父亲,提出他的老问题:“爸爸,几何是什么?您给讲讲吧!”经不住孩子不断的请求,埃利纳终于给他做了一个简明而生动的介绍。
这不啻在干柴上点了一把火。
长期被压抑的热情一下子迸发出来。
几何学的大门虽然刚露出一道细缝,里面透出来的诱人光芒已经使布莱斯头晕目眩,如醉如痴。
他按捺不住心头的激动,决心用自己的智慧和毅力去敲开这扇庄严的大门。
布莱斯·帕斯卡钻研几何的事迹,在数学史上传为美谈。
一开始,没有任何书本暗示,他证明出一个重要的几何定理:三角形三内角之和等于两直角。
这一了不起的成就使他大受鼓舞。
父亲更是高兴得热泪盈眶。
这件事似乎还不够神奇。
据姐姐吉尔帕蒂说,布莱斯在看到欧几里得《几何原本》以前,就独立发现了这本书的前32个定理,甚至连顺序也完全相同。
“三角形三内角之和等于两直角”,恰好是《几何原本》的第32个定理。
数学家帕斯卡小时候的故事
数学家帕斯卡小时候的故事他提出一个关于液体压力的定律,后人称为帕斯卡定律。
帕斯卡独立地发现出欧几里得的前32条定理,而且顺序也完全正确,并且发现了“三角形的内角和等于180度”。
1642年,设计制造了世界上第一架机械式计算装置——使用齿轮进行加减运算的计算机。
1646年,他制作了水银气压计,反复进行了大气压的实验,为流体动力学和流体静力学的研究铺平了道路。
他还提出了著名的帕斯卡三角形,阐明了代数中二项式展开的系数规律。
数学的魔力让他变得神奇帕斯卡生于法国奥弗涅的克莱蒙费朗,从小他就智力高人一等,聪明伶俐,12岁时就爱上数学,数学的魔力让这个孩子几乎废寝忘食。
而帕斯卡的父亲正好是一位受人尊敬的数学家,对数学颇有研究,他对帕斯卡的影响很大,以致帕斯卡从小对数学产生了浓厚的兴趣,也有机会得到父亲的教导。
在父亲精心地教育下,帕斯卡很小时就精通欧几里得几何。
有一天,他来到父亲的房间,不无得意地说:“我发现了新东西!”父亲正在埋头工作,看到儿子兴致勃勃的模样,立即转过身,温和地说:“是什么?”那一天,父亲怎么也没有想到,年幼的儿子竟然自己独立地发现出欧几里得的前三十二条定理,而且顺序也完全正确。
这实在太出乎父亲的意料了。
同时,父亲也非常高兴,感到自己多年来的培育没有白费,儿子一定会是一个有所作为的学者。
翩翩少年的处女作问世1631年,帕斯卡随家移居巴黎。
巴黎,这个法国的外省人梦寐以求的大都市以它特有的繁华、喧嚣、热闹和复杂接纳了每一个外来的人,也以同样的姿态和表情接纳了帕斯卡一家。
这个时候,帕斯卡只有8岁。
不久,帕斯卡就参加了在巴黎的数学家和物理学家小组活动。
这个时候的帕斯卡,无论是年纪、资历都是非常浅的,更谈不上什么成就。
但是,人人都知道他是个天才少年,是个攀登数学尖端的希望之星。
1639年,帕斯卡16岁了。
小时候对数学、对科学的迷恋丝毫没有随着成长而减弱,这个翩翩少年变得更加聪慧睿智,也更加勤奋好学。
帕斯卡常常挑灯夜读,废寝忘食。
概率统计简史:分赌本问题与概率论的起源
概率统计简史:分赌本问题与概率论的起源概率统计简史(1):分赌本问题与概率论的起源帕斯卡费马惠更斯概率论起源于博弈问题。
1654年,职业赌徒德·梅累向法国数学家帕斯卡(B.Pascal,1623-1662)提出一个使他苦恼很久的分赌本问题:甲、乙两赌徒赌技相同,各出赌注50法郎,每局中无平局。
他们约定,谁先赢三局则得到全部100法郎的赌本。
当甲赢了两局,乙赢了一局时,因故要中止赌博。
现问这100法郎如何分才算公平?帕斯卡与另一位法国数学家费马(Fermat, 1601~1665)在一系列通信中就这一问题展开了讨论。
事实上,很容易设想出以下两种分法:(1)甲得100·(1/2) 法郎,乙得100·(1/2) 法郎;(2)甲得100·(2/3) 法郎,乙得100·(1/3) 法郎。
第一种分法考虑到甲、乙两人赌技相同,就平均分配,没有照顾到甲已经比乙多赢一局这一个现实,对甲显然是不公平的。
第二种分法不但照顾到了“甲乙赌技相同”这一前提,还尊重了已经进行的三局比赛结果,当然更公平一些。
但是,第二种分法还是没有考虑到如果继续比下去的话会出现什么情形,即没有照顾两人在现有基础上对比赛结果的一种期待。
那么,这更合理的第三种分法又该怎样分呢?试想,假如能继续比下去的话,至多再有两局必可结束。
若接下来的第四局甲胜(概率为1/2),则甲赢得所有赌注;若乙胜,还要再比第五局,当且仅当甲胜这一局时,甲赢得所有赌注(这两局出现此种情形的概率为(1/2)·(1/2)=1/4)。
若设甲的最终所得为X ,则P(X=100)=1/2+1/4=3/4于是,X的分布律为从而甲的“期望” 所得应为0·(1/4)+100·(3/4)=75 法郎;乙的“期望”所得应为100-75=25法郎。
这种方法照顾到了已赌结果,又包括了再赌下去的一种“期望”,它自然比前两种方法都更为合理,使甲乙双方都乐于接受。
