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Ⅰ’ Ⅱ’


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邪田术曰:并两邪以半者,以乘正从者广 刘徽注:并而半之者,以盈补虚也
如图,求直角梯形的面积
圆田术曰:半周乘半径者也
刘徽注:割之弥细,所失弥少,割之又 割,以至于不可割,则与圆合体而无所失也
• 见P79
2、分数理论
实如法而一,不满法者,以法命之 约分术曰:可半者半之,不可半者,由量
四、刘徽的主要数学成就
• 三国以前,我国数学要籍,首推 《九章算术》。刘徽在数学上的贡 献,主要在其《九章算术注》一书。 《隋书》卷16《律历上》载:“魏 陈留王景元四年刘徽注《九章》”。 是知《九章算术注》完成于景元四 年(263年)。《隋书》卷34《经籍 志三》有《九章算术》十卷、《九 章重差图》一卷,均注明系刘徽撰。

了解亚历山大后期数学及《九章算术》《周髀算经》数学内容,理解刘
徽、祖冲之及祖恒重要数学成就的数学思想和方法,掌握刘徽及祖恒获得球
体积公式的“牟合方盖”模型构造及过程,熟练掌握《九章算术》中的重要
数学成就和“出入相补”原理及其运用。
• 教学重点:《九章算术》及刘徽、祖氏父子数学成就
• 教学难点:球体积公式的证明
一、 亚历山大后期和希腊数学的衰落
• 主要代表人物:海伦、托勒玫、丢番图、帕波斯 • 海伦(公元前1世纪——公元1世纪),代表作《量
度》,发现三角形面积公式 S=[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2
其中a,b,c为三边,s=(a+b+c)/2 • 托勒玫(约100—170年),代表作《天文学大成》,
接关系到天文历法、度量衡、水利工程和土木建筑等方面的应用,所以精确计算 π值,是数学上的一个重要任务。

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10
+ 祖冲之
11
+ 北宋的建立使得农业、手工业、商业空前繁荣, 科学技术突飞猛进为数学发展创造了良好的条 件。从11~14世纪约300年期间,出现了一批 著名的数学家和数学著作,如贾宪的《黄帝九 章算法细草》,刘益的《议古根源》,秦九韶 的《数书九章》。人们开始向高次方程进军
12
+ 中国从明代开始进入了封建社会的晚期,16世 纪末以后,西方初等数学陆续传入中国,使中 国数学研究出现一个中西融合贯通的局面;鸦 片战争以后,近代数学开始传入中国,中国数 学便转入一个以学习西方数学为主的时期;到 19世纪末20世纪初,近代数学研究才真正开始。
+ 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。
6
+ 《九章算术》有几个显著的特点:采用按类分 章的数学问题集的形式;算式都是从筹算记数 法发展起来的;以算术、代数为主,很少涉及 图形性质;重视应用,缺乏理论阐述等。
刘徽中国数学史上一个非常伟大的数学家他的杰作九章算术注和海岛算经是中国最宝贵的数学遗产刘徽思想敏捷方法灵活既提倡推理又主张直观他是中国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生他虽然地位低下但人格高尚他不是沽名钓誉的庸人而是学而不厌的伟人他给我们中华民族留下了宝贵的财富
3
+ 春秋战国之际,筹算已得到普遍的应用,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。这个时期的测 量数学在生产上有了广泛应用,在数学上亦有 相应的提高。
筹算
4
+ 该时期人们慢慢的开始使用数学,用数来对周 围的一些事物进行描述

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当代数学家的贡献
总结词
国际领先、创新发展
详细描述
当代中国数学家在许多领域的研究已经达到国际领先 水平,如陈景润在解析数论领域的“陈氏定理”,该 成果被国际数学界称为“陈景润定理”。此外,中国 数学家在几何、拓扑学、概率论等领域也取得了重要 的研究成果,如吴文俊在几何定理机器证明方面的贡 献,为中国数学在国际舞台上赢得了声誉。这些当代 数学家的创新发展为中国数学的未来发展奠定了坚实 的基础。
05
中国数学史的意义与影响
Chapter
对世界数学史的影响
推动世界数学发展
01
中国数学史为世界数学史贡献了独特的数学思想和成就,促进
了全球数学的发展和进步。
丰富世界数学文化
02
中国数学史的发展过程中,形成了具有中国特色的数学文化,
为世界数学文化增添了多样性。
启发其他文明数学进步
03
中国数学史上的重要思想和成就可以为其他文明所借鉴,促进
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目录
• 中国数学史的起源 • 古代数学的主要成就 • 近现代数学的发展 • 中国数学家的杰出贡献 • 中国数学史的意义与影响
01
中国数学史的起源
Chapter
起源时期
起源时期概述
从远古时代到先秦时期,中国数 学逐渐萌芽,经历了从简单的计 数到初步的数学体系的发展过程
《九章算术》
是中国古代第一部数学专著,是 《算经十书》中最重要的一种, 成于公元一世纪左右。
南北朝的数学家与数学著作
祖冲之
南北朝时期杰出的数学家、科学家。他的主要成就 有《大明历》、圆周率、水碓磨、指南车等。
《张丘建算经》
这是南北朝时期的一部重要数学著作,主要介绍了 代数和几何的基本概念,为后来的数学发展奠定了 基础。

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2024/1/26
代数学发展
古印度数学家在代数学方面取得重 要成就,如求解一元二次方程等。
几何学贡献
对几何学有独特见解,如提出相似 形和勾股定理的印度证明等。
10
古代中国数学
《九章算术》
筹算法
古代中国最重要的数学著作之一,涵 盖了算术、代数、几何等多个领域的 知识。
运用筹算进行数值计算,体现了古代 中国数学的独特思维方式和计算技巧 。
01
02
03
04
高斯
德国数学家和物理学家,被誉 为“数学王子”。
数论
高斯在数论领域取得了许多重 要成果,如证明了费马大定理
的特殊情况等。
非欧几何
高斯发现了非欧几里得几何的 存在,打破了欧几里得几何一
统天下的局面。
贡献
推动了数论和非欧几何的发展 ,为现代数学和物理学的研究
提供了新的思路和方法。
2024/1/26
中世纪大学对数学教育的重视,以及数学课程的 设置。
2024/1/26
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阿拉伯数学
2024/1/26
阿拉伯数学的起源
01
阿拉伯帝国对数学的态度,以及阿拉伯数学家的贡献。
阿拉伯数字与代数
02
阿拉伯数字的发明与传播,以及阿拉伯数学家在代数领域的成
就。
阿拉伯几何与三角学
03
阿拉伯数学家在几何与三角学领域的贡献,以及对后世的影响
微积分学和射影几何学的 建立,使得变量成为数学 的研究对象,代表人物有 牛顿、莱布尼茨等。
数学的公理化、系统化以 及数学基础的研究成为主 要特点,代表人物有康托 尔、希尔伯特等。
计算机的出现推动了数学 的发展,产生了许多新的 分支和领域,如计算数学 、概率论与数理统计、运 筹学等。

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评述
1.巴比伦:60进位的分数 2.埃及:单位分数 3.阿拉伯:主分数,单位分数 ——都未能给出行之有效的分数算法
中算分数算法的特点.
1. 除法运算定义分数 2. 分数概念的两重性 运算结果:独立的数; 运算过程:母与子 3 .基本性质 分子、分母同乘不为零的数,其值不变。 4. 通分——“齐同术” 母互乘子谓之齐,母相乘谓之同
初等数学理论的发展 刘徽:《九章算术注》(264AD) 祖冲之:3.1415926<π<3.1415927
刘 徽(造像)
祖冲之(造像)
隋唐:589-960AD
国家数学教育 国子监:明算科 李淳风:编纂“十部算经” 周髀算经、九章算术、海岛算经 缀术(唐朝佚) 数术记遗(南宋补) 孙子算经、张丘建算经、夏侯阳算经 五曹算经、五经算术 缉古算经
2 注释者
刘徽,魏晋间人,263AD年注释《九章算术》 “徽幼习《九章》,长再详览。观阴阳之割裂,总算术之根源,探赜之暇,遂悟其意。是以敢竭顽鲁,采其所见,为之作注。” ——刘徽:《九章算术注》
祖冲之,祖暅:南北朝,圆周率,球体体积公式 李淳风:唐朝,“十部算经”国子监教科书 杨辉:南宋,《详解九章算法》 吴敬:明,《九章算法比类大全》 李潢:清,《九章算术细草图说》 现代:钱宝琮校点《算经十书》 白尚恕《〈九章算术〉注释》《〈九章算术〉今译》 李继闵《〈九章算术〉与刘徽注研究》《〈九章算术〉校证》 《〈九章算术〉导读与译注》 郭书春:汇校《九章算术》 沈康身:《〈九章算术〉导读》
负数是怎样进入数学的?
盈余与不足、收入与支出、增加与减少是负数概念在生活中的实例,教科书在向学生讲授负数是也多循此途。这就产生一种误解:似乎人类正是从这种具有相反意义的量的认识而引进了负数的。 问题:那个文明最早使用负数?

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代数几何的融合
18世纪也是代数几何融合的关键时期 ,数学家开始将代数学和几何学的思 想和方法结合起来,推动了代数几何 的发展。
04
现代数学
19世纪的数学发展
数学分析的严格化
19世纪的数学家如柯西和魏尔斯特拉 斯等,对微积分的基础进行了严格的 定义和证明,解决了长久以来的数学 危机。
代数几何的兴起
用于宗教、哲学和天文研 究等。
数学的早期发展
古希腊数学
以欧几里得几何学为代表 ,对数学的基础理论进行 了深入探讨。
阿拉伯数学
在代数和三角学方面取得 了重要进展。
中国数学
以《九章算术》为代表, 注重实际应用和算法研究 。
古代数学家的贡献
泰勒斯
古希腊哲学家和数学家,被认为 是西方哲学和数学的奠基人。
设计,提高产品的可靠性和效率。
02
土木工程
在土木工程领域,数学被用于建筑、桥梁、道路等基础设施的设计和建
设中。数学模型可以帮助工程师分析结构的力学性能、优化设计方案、
预测施工过程中的问题等。
03
电子工程
在电子工程领域,数学被用于电路设计、信号处理、电磁场分析等方面
。数学模型和算法可以帮助工程师更好地理解和设计电子系统,提高通
非欧几何的发现
高斯、波尔约和罗巴切夫斯基等人的 工作,发现了非欧几何这一新的几何 体系,对数学和物理学的发展产生了 深远影响。
随着代数和几何的结合,形成了代数 几何这一新的数学分支,为后续的数 学研究提供了新的思路和方法。
20世纪的数学发展
抽象代数的兴起 进入20世纪,群论、环论、域论等抽象代数分支的兴起,为数学 的发展开辟了新的道路。
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汇报人:可编辑

中国古代数学中的数学文化PPT

中国古代数学中的数学文化PPT
书等多种古代珍贵的文献,还有一部数
学著作,据写在一支竹简反面的字迹识 别,这部竹简算书的书名叫?算数书?, 它是中国现存最早的数学专著。经研究 ,它和?九章算术?〔公元1世纪〕有许 多相同之处,体例也是“问题集〞形式 ,大多数题都由问、答、术三局部组成 ,而且有些概念、术语也与?九章算术? 的一样。
先秦时期——中国古代数学的萌芽
2002年湖南龙山里耶战国-秦汉城址考古
• 2002年7月,考古 人员在湖南龙山里
耶战国-秦汉古城 出土了36000余枚 秦简。
先秦时期——中国古代数学的萌芽
秦简 (2002年湖南龙山里耶出土)
• 记录的是秦始皇二十 六年至三十七年〔即
公元前221-前210年 〕的秦朝历史,其中
九九乘法表
• 文学作品中,就有很多“九九〞乘法口诀。 • ?西游记?中,唐僧师徒四人去西天取经,沿途
经历七七四十九劫,九九八十一难。 • ?越王勾践?中,翻过九九八十一座山,渡过八
八六十四条溪,走了七七十九天,终于找到秦 溪山。 • 方言俗语、地方谚语,均能看到乘法表的影子 。 • “六六三十六,阎王接你吃腊肉〞、“不管三七 二十一〞等。
先秦时期——中国古代数学的萌芽
?史记·夏本纪?
大禹治水 (公元前21世纪)
先秦时期——中国古代数学的萌芽
• 在殷墟出土的商代甲骨文中, 有一些是记录数字的文字,说 明中国已经使用了完整的十进 制记数,包括从一至十,以及 百、千、万,最大的数字为三 万。这是对世界数学最伟大的 奉献。
殷墟甲骨上数学 (商代, 公元前1400-前1100年 )
• 如图,Plato对等腰直角三 角形作了证明,他把腰上 两个正方形沿对角线切开 ,所得四个全等的等腰直 角三角形可以拼成原三角 形斜边上的正方形。

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4.2.1 《周髀算经》和勾股定理
《杜忠算术》和《许商算术》是中国有 记载可考的最早的数学著作
《算数书》是目前中国所能见到的最早 的数学专著
《周髀算经》是比《九章算术》更早的 一本具重要影响的数学专著
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4.2.1 《周髀算经》和勾股定理
《周髀算经》是一部介绍宇宙模型的天 文学著作,但其包含了深刻的数学内容, 如分数运算、勾股定理等
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4.2.2 《九章算术》
例说《算术》的成就: 1.各种比例问题
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4.2.2 《九章算术》
例说《算术》的成就: 2.几何成就
勾股章第6题:“今有池方一丈,葭生其中央, 出水一尺,引葭赴岸, 适与岸齐。问水深、葭长 各几何?答曰,水深一丈 二尺,葭长一丈三尺。”
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4.2.2 《九章算术》
中国数学中关于开平方、开立方的方法 都是二项展开式的原则运用。因此,找 出二项展开式中的系数的规律就可以利 用它来进行对高次幂的开方。中国数学 史上,较早给出二项式展开式中的系数 规律的是北宋数学家贾宪。
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4.3.1 高次方程的数值解法
贾宪利用贾宪三角进行高次开方 x2 =(a+b)2 , 称为“增乘开方法” 秦九韶在其名著《数书九章》中将“增
乘开方法”推广到高次方程的求解,称 为“正负开方术”
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4.3.2秦九韶的数学成就
《孙子算经》中提出了“物不知其数问 题”并给出了解答,但对这类问题的研 究只是初具雏形。秦九韶把这个问题和 解法进行了推广,创立了“大衍求一 术”,得到了孙子剩余定理,从理论上 彻底解决了一次同余式组的一般解法。
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+ 从明初到明中叶,商品经济有所发展,和 这种商业发展相适应的是珠算的普及。明初 《魁本对相四言杂字》和《鲁班木经》的出现, 说明珠算已十分流行。前者是儿童看图识字的 课本,后者把算盘作为家庭必需用品列入一般 的木器家具手册中。
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+ 春秋战国之际,筹算已得到普遍的应用,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。这个时期的测 量数学在生产上有了广泛应用,在数学上亦有 相应的提高。
筹算
4
+ 该时期人们慢慢的开始使用数学,用数来对周 围的一些事物进行描述
5
+ 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 术已成为一个专门的学科,以及以《九章算术》为代表的数 学著作的出现。
+ 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。
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+ 《九章算术》有几个显著的特点:采用按类分 章的数学问题集的形式;算式都是从筹算记数 法发展起来的;以算术、代数为主,很少涉; 魏、晋时期出现的玄学,不为汉儒经学束缚, 思想比较活跃;它诘辩求胜,又能运用逻辑 思维,分析义理,这些都有利于数学从理论 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,魏末晋初刘 徽撰《九章算术》注、《九章重差图》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。
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+ 祖冲之
11
+ 北宋的建立使得农业、手工业、商业空前繁荣, 科学技术突飞猛进为数学发展创造了良好的条 件。从11~14世纪约300年期间,出现了一批 著名的数学家和数学著作,如贾宪的《黄帝九 章算法细草》,刘益的《议古根源》,秦九韶 的《数书九章》。人们开始向高次方程进军
12
+ 中国从明代开始进入了封建社会的晚期,16世 纪末以后,西方初等数学陆续传入中国,使中 国数学研究出现一个中西融合贯通的局面;鸦 片战争以后,近代数学开始传入中国,中国数 学便转入一个以学习西方数学为主的时期;到 19世纪末20世纪初,近代数学研究才真正开始。
+ 《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 中国数学史
8
赵爽 中国古代对数学定理和公式进行证明与推导的最早
的数学家之一。他在《周髀算经》书中补充的 “勾股圆方图及注”和“日高图及注”是十分重 要的数学文献。在“勾股圆方图及注”中他提出 用弦图证明勾股定理和解勾股形的五个公式;在 “日高图及注”中,他用图形面积证明汉代普遍 应用的重差公式,赵爽的工作是带有开创性的, 在中国古代数学发展中占有重要地位。
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+ 刘徽
+ 中国数学史上一个非常伟大的数学家,他的杰作 《九章算术注》和《海岛算经》,是中国最宝贵 的数学遗产刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推 理又主张直观.他是中国最早明确主张用逻辑推 理的方式来论证数学命题的人.刘徽的一生是为 数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格 高尚.他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的 伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富。
——计科7班 唐嘉良
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数学是中国古代科学中一门重要的 学科,它的历史悠久,成就辉煌。 根据它本身发展的特点,可以分为 五个时期:
①中国古代数学的萌芽; ②中国古代数学体系的形成; ③中国古代数学的发展; ④中国古代数学的繁荣; ⑤中西方数学的融合。
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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, 仰韶文化时期出土的陶器,上面已刻有表示1234 的符号。到原始公社末期,已开始用文字符号取 代结绳记事了。而商代中期产生一套十进制数字 和记数法,同时人们开始用数学的方法来记录时 间和季节。在《周髀算经》中提到西周初期用矩 测量高、深、广、远的方法,并举出勾股形的勾 三、股四、弦勾股定理勾股定理五以及环矩可以 为圆等例子。
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