线性代数论文:浅谈代数学的发展

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代数学的发展

代数学的发展

清朝李善兰在1859年正式用「代数」这个词作为他译的<代数学>一书的名称。

从此,代数一次正式在我国流传并广为接受。

并且到了1873年,华蘅芳和英国人傅兰雅合译英国数学家华里司(Wallis)的<代数术>里说:代数之法,无论何数,皆可以任何记号代之。

为为国人解析代数一次的意义。

不过早在几千年前,代数这门学科就已经生机勃勃的发展起来。

“代数”(algebra)一词最初来源于公元9世纪阿拉伯数学家、天文学家阿尔·花拉子米(al-Khowārizmī,约780-850)一本著作的名称,书名的阿拉伯文是‘ilm al-jabr wa’l muqabalah,直译应为《还原与对消的科学》.al-jabr 意为“还原”,这里指把负项移到方程另一端“还原”为正项;代数是巴比伦人、希腊人、阿拉伯人、中国人、印度人和西欧人一棒接一棒而完成的伟大数学成就。

发展至今,它包含算术、初等代数、高等代数、数论、抽象代数五个部分。

1、算数算术有两种含义,一种是从中国传下来的,相当于一般所说的“数学”,如《九章算术》等。

另一种是从欧洲数学翻译过来的,源自希腊语,有“计算技术”之意。

现在一般所说的“算术”,往往指自然数的四则运算现代初等算术运算方法的发展,起源于印度,时间可能在10世纪或11世纪。

它后来被阿拉伯人采用,之后传到西欧。

15世纪,它被改造成现在的形式。

在印度算术的后面,明显地存在着我国古代的影响。

19世纪中叶,格拉斯曼(Grassmann)第一次成功地挑选出一个基本公理体系,来定义加法与乘法运算;而算术的其它命题,可以作为逻辑的结果,从这一体系中被推导出来。

后来,皮亚诺(Peano)进一步完善了格拉斯曼的体系。

2、初等代数作为中学数学课程主要内容的初等代数,其中心内容是方程理论。

代数一词的拉丁文原意是“归位”。

古巴比伦(公元前19世纪~前17世纪)解决了一次和二次方程问题,欧几里得的《原本》(公元前4世纪)中就有用几何形式解二次方程的方法。

代数学的发展

代数学的发展

代数学的发展第一篇:代数学的发展代数学的发展初等代数从最简单的一元一次方程开始,一方面进而讨论二元及三元的一次方程组,另一方面研究二次以上及可以转化为二次的方程组。

沿着这两个方向继续发展,代数在讨论任意多个未知数的一次方程组,也叫线型方程组的同时还研究次数更高的一元方程组。

发展到这个阶段,就叫做高等代数。

高等代数是代数学发展到高级阶段的总称,它包括许多分支。

现在大学里开设的高等代数,一般包括两部分:线性代数初步、多项式代数。

高等代数在初等代数的基础上研究对象进一步的扩充,引进了许多新的概念以及与通常很不相同的量,比如最基本的有集合、向量和向量空间等。

这些量具有和数相类似的运算的特点,不过研究的方法和运算的方法都更加繁复。

集合是具有某种属性的事物的全体;向量是除了具有数值还同时具有方向的量;向量空间也叫线性空间,是由许多向量组成的并且符合某些特定运算的规则的集合。

向量空间中的运算对象已经不只是数,而是向量了,其运算性质也由很大的不同了。

高等代数发展简史代数学的历史告诉我们,在研究高次方程的求解问题上,许多数学家走过了一段颇不平坦的路途,付出了艰辛的劳动。

人们很早就已经知道了一元一次和一元二次方程的求解方法。

关于三次方程,我国在公元七世纪,也已经得到了一般的近似解法,这在唐朝数学家王孝通所编的《缉古算经》就有叙述。

到了十三世纪,宋代数学家秦九韶再他所著的《数书九章》这部书的“正负开方术”里,充分研究了数字高次方程的求正根法,也就是说,秦九韶那时候以得到了高次方程的一般解法。

在西方,直到十六世纪初的文艺复兴时期,才由有意大利的数学家发现一元三次方程解的公式——卡当公式。

在数学史上,相传这个公式是意大利数学家塔塔里亚首先得到的,后来被米兰地区的数学家卡尔达诺(1501~1576)骗到了这个三次方程的解的公式,并发表在自己的著作里。

所以现在人们还是叫这个公式为卡尔达诺公式(或称卡当公式),其实,它应该叫塔塔里亚公式。

数学专业的代数学发展状况

数学专业的代数学发展状况

数学专业的代数学发展状况数学专业是一门研究数与空间关系、数量及其变化规律的学科。

在数学专业中,代数学是其中的一门重要分支。

代数学研究的是数与代数结构之间的关系,是数学专业中的基础课程之一。

本文将探讨数学专业的代数学发展状况。

代数学的起源可以追溯到古希腊的毕达哥拉斯学派和泰勒学派。

古希腊人率先提出了代数学中的基本概念和方法,如方程、代数式等。

然而,直到16世纪,代数学才得以建立起相对完整的数学体系。

随着时间的推移,代数学逐渐壮大并分化出不同的研究领域。

在19世纪,代数学经历了一次重大的革新,尤其是通过创立矩阵论和向量空间理论的发展,为线性代数的建立奠定了基础。

此外,群论、环论、域论等代数结构的研究也成为了代数学的重要组成部分。

20世纪以来,随着理论和计算机科学的发展,代数学取得了多方面的突破和发展。

尤其是在代数几何学和代数拓扑学领域,代数学与几何学的融合促进了代数学的进一步发展。

具体来说,在代数几何学中,代数学的方法和概念被用来研究几何对象的性质和变换规律;而代数拓扑学则研究了由代数方法刻画的拓扑空间和拓扑变换。

代数学在现代科学和技术领域中起着重要作用。

代数学的研究成果被广泛应用于密码学、编码理论、通信技术、计算机科学等领域。

例如,代数编码理论在数据传输和存储中起着关键作用;代数组合技术在计算机科学和人工智能领域应用广泛。

此外,在数论、代数方程等数学领域中,代数学的发展也给出了许多重要的结论和定理。

例如,费马大定理是代数数论中的一个重要成果,它在解决整数解方程方面起到了极大的推动作用。

总的来说,数学专业的代数学发展状况是蓬勃的。

代数学作为数学专业的重要组成部分,扮演着无可替代的角色。

通过不断的研究和应用,代数学为其他学科的发展和实践提供了坚实的支持。

未来,代数学将继续在数学专业中发挥重要作用,并为人类的科学研究和技术创新做出更大的贡献。

代数学方法范文

代数学方法范文

代数学方法范文代数学是一门研究抽象符号的数学学科,它最早起源于古希腊时期,至今已经经历了几千年的发展和演变。

代数学方法被广泛应用于数学、物理学、工程学以及计算机科学等领域,它的重要性不言而喻。

代数学的研究对象是代数结构,代数结构主要由一些特定的运算规则来定义。

其中最基本的代数结构包括群、环、域等。

群是一个集合,其上存在一个二元运算,满足封闭性、结合律、单位元及逆元等性质;环是在群的基础上加上了一个额外的二元运算,满足分配律;而域是在环的基础上加上了一个除法运算,除法运算的限制使得所有的非零元素都有乘法逆元。

代数学的方法被广泛应用于数学中的各个分支,如线性代数、数论、代数几何等。

线性代数是代数学中的一个重要分支,它研究的是向量空间及其上的线性映射。

代数学方法在线性代数中的应用主要体现在矩阵的运算中。

矩阵是线性变换的一种代数表示,通过矩阵运算,我们可以很方便地研究线性方程组、特征值与特征向量、对角化等问题。

代数学方法在工程学中也有着广泛的应用。

在控制理论中,代数学方法可以用于建立系统的数学模型。

利用代数学方法,可以将系统的动力学方程转化为矩阵形式,从而更方便地进行系统的分析与控制。

另外,在信号处理领域,代数学方法也被广泛运用于数字信号的处理与转换中。

例如,傅里叶变换和离散傅里叶变换都是代数学方法的应用,它们可以将信号从时域转换到频域,方便信号的分析与滤波。

最后,代数学方法在计算机科学中也扮演着重要的角色。

在计算机科学中,数据结构和算法是最基础的概念,而代数学方法可以用来描述和分析这些数据结构和算法的性质。

例如,树和图是计算机科学中常用的数据结构,它们可以用代数方法进行定义和描述,进而方便地进行算法设计和分析。

另外,编码理论也是代数学方法在计算机科学中的一个重要应用领域。

编码理论主要研究信息的正确传输与存储,代数学方法可以帮助我们设计出易于校正错误的编码方案。

总结起来,代数学方法是一种抽象的数学方法,它通过符号表示和运算来研究数学结构与性质。

关于代数的两千字的文章

关于代数的两千字的文章

代数的发展历程与应用本文将介绍代数的发展历程以及其在现代科学中的应用,包括代数的起源、发展、不同分支的应用等。

下面是本店铺为大家精心编写的3篇《代数的发展历程与应用》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

《代数的发展历程与应用》篇1一、代数的起源代数学起源于古巴比伦和古埃及,最早的代数问题是关于解方程和不等式的。

在古巴比伦,代数学家使用符号来表示未知数,并解方程和不等式。

在古埃及,代数学家使用代数方法来解决实际问题,例如计算面积和体积。

二、代数的发展代数的发展可以追溯到古希腊时期,当时的数学家如欧几里得等人开始研究代数问题。

在中世纪,阿拉伯数学家花拉子密在代数学方面做出了很大的贡献,他发明了一种称为“代数”的方法,将代数学与几何学分离开来。

在文艺复兴时期,众多数学家如卡尔达诺、邦贝利等人对代数进行了更深入的研究,并开发了许多新的代数方法。

三、代数的不同分支代数学是一个非常广泛的领域,包括许多不同的分支。

其中最常见的分支包括线性代数、微积分、抽象代数、数论等。

线性代数是研究向量空间和线性变换的数学分支。

它的应用非常广泛,包括计算机科学、物理学、经济学等。

微积分是研究函数的极限、导数、积分等概念的数学分支。

它的应用也非常广泛,包括物理学、工程学、经济学等。

抽象代数是研究代数结构的数学分支。

它的应用包括密码学、编码理论、计算机科学等。

数论是研究整数及其性质的数学分支。

它的应用包括密码学、编码理论、计算机科学等。

四、代数的应用代数学在现代科学中有着广泛的应用,包括物理学、工程学、计算机科学、经济学等领域。

例如,在物理学中,代数学被用来描述自然现象,如牛顿定律、量子力学等;在工程学中,代数学被用来设计和优化系统,如控制理论、优化论等;在计算机科学中,代数学被用来开发算法和数据结构,如线性搜索、排序算法等;在经济学中,代数学被用来建立数学模型,如供求模型、价格模型等。

《代数的发展历程与应用》篇2代数是数学中的一个基础分支,它的研究对象包括数、数量、代数式、关系、方程理论、代数结构等等。

代数学发展

代数学发展

代数学代数是研究数、数量、关系与结构的数学分支。

初等代数一般在中学时讲授 , 介绍代数的基本思想 :研究当我们对数字作加法或乘法时会发生什么 ,以及了解变量的概念和如何建立多项式并找出它们的根。

代数的研究对象不仅是数字 ,而是各种抽象化的结构。

例如整数集作为一个带有加法、乘法和序关系的集合就是一个代数结构。

在其中我们只关心各种关系及其性质 , 而对于 “ 数本身是什么 ”这样的问题并不关心。

常见的代数结构类型有群、环、域、模、线性空间等。

代数学是数学中最重要的、基础的分支之一。

代数学的历史悠久 , 它随着人类生活的提高 , 生产技术的进步 , 科学和数学本身的需要而产生和发展。

在这个过程中 ,代数学的研究对象和研究方法发生了重大的变化。

代数学可分为初等代数学和抽象代数学两部分。

初等代数学是更古老的算术的推广和发展 , 而抽象代数学则是在初等代数学的基础上产生和发展起来的。

初等代数学是指 19世纪上半叶以前的方程理论 , 主要研究某一方程 ( 组 ) 是否可解 , 怎样求出方程所有的根 ( 包括近似根 )以及方程的根所具有的各种性质等。

目录1 历史2 发展3 符号代数4 代数通论1 历史中世纪的欧洲在中世纪的欧洲 , 对代数学有较大贡献的是意大利数学家斐波那契 , 他的《算盘书》 (1202)是这一时期最重要的数学著作 , 其中系统地向欧洲人介绍了阿拉伯的算术和代数。

书中载有一个有趣的 “兔子繁殖问题 ”( 见斐波那契兔子问题 ), 导致有名的斐波那契级数的研究 ,后人发现这个级数有许多重要而有趣的性质 , 至今仍有人在研究 , 美国人在 20 世纪 60年代初还创办《斐波那契季刊》 , 专门刊登这方面的新发现。

古希腊时代几何学明显地从数学中分离出来 , 并在希腊科学中占统治地位 , 其威力之大 ,以致于纯算术的或代数的问题都被转译为几何语言 : 量被解释为长度 ,两个量之积解释为矩形、面积等。

现代数学中保留的称二次幂为 “ 平方 ”, 三次幂为 “ 立方 ”,就是来源于此。

线性代数的发展及

线性代数的发展及

矩阵论始于凯莱,在十九世纪下半叶, 因若当的工作而达到了它的顶点。1888年, 皮亚诺以公理的方式定义了有限维或无限 维线性空间。托普利茨将线性代数的主要 定理推广到任意体(domain)上的最一般 的向量空间中。线性映射的概念在大多数 情况下能够摆脱矩阵计算而不依赖线性代数所体现的几何观念与 代数方法之间的联系,从具体概念抽象出 来的公理化方法以及严谨的逻辑推证、巧 妙的归纳综合等,对于强化人们的数学训 练,增益科学智能是非常有用的。
线性代数在生活中的应用
一、在电子、软件工程中的应用 由于线性代数是研究线性网络的主要工具, 因此,电路分析、线性信号系统分析、数字滤 波器分析设计等需要线代;在进行IC集成电路 设计时,对付数百万个集体管的仿真软件也需 要依赖线性方程组的方法;对于光电及射频工 程,电磁场、光波导分析都是向量场的分析, 比如光调制器分析研制需要张量矩阵,手机信 号处理等等也离不开矩阵运算。
1825年,叔尔克,叙述并说明了行列式的 一些性质。 1841年,英国数学家剀莱引入了行列式的 两条竖线。同年,德国数学家雅各比(Jacobi) 著名论文《论行列式的形成与性质》发表, 这标志着行列式系统理论的建成。
二、矩阵和线性方程组 在行列式理论形成与发展的同时,矩阵理论 以及与其有密切关系的线性方程组、线性 空间的线性变换等理论也蓬勃得发展起来 了。十九世纪,已经发现了用初等变换解 线性方程组的高斯法。
二、在工业生产和经济管理中的应用 在工业生产和经济管理方面应用最广的 应该是行列式了,人们可以利用行列式解 决部分工程中的现实问题。例如:日常会 计工作中有时会遇到的一些单位成本问题, 虽然成本会计可以算出单位成本,用约当 产量法或定额法或原材料成本法,但只能 求得近似值,不能求得精确值。

代数学发展简史及线性代数简史

代数学发展简史及线性代数简史

代数学发展简史及线性代数简史代数学的发展简史:代数学作为一门数学学科,起源非常古老。

早在公元前3000年,古巴比伦人就开始使用代数方法解决一些实际问题,比如计算土地面积与粮食数量。

然而,真正意义上的代数学发展始于古希腊时期。

在公元前5世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯提出了“万物皆数字”的概念,并建立了一套基本的代数规则。

他的学生柏拉图以及柏拉图的学生亚里士多德进一步发展了这些理论。

随着时代的推移,代数学逐渐与几何学分离,成为一个独立的学科。

在16世纪,意大利数学家费拉里奥首次使用代数符号来表示未知量。

17世纪,法国数学家笛卡尔在其著作《几何学》中,将代数与几何紧密结合,发展了解析几何。

在18世纪和19世纪,代数学得到了飞速发展,出现了复数、矩阵论、高斯消元法等重要概念和方法。

20世纪是代数学的黄金时期。

在这个时期,代数学被赋予了更深层次的意义。

20世纪初,德国数学家希尔伯特提出了20个关于数学基础的未解问题,其中许多涉及代数学领域。

这些问题推动了代数学的发展,并促使人们对数学基础的研究。

现代代数学已经成为数学中的一门重要分支,涉及众多领域,如数论、代数几何、群论、环论等。

代数学的发展不仅深化了人们对数学本质的认识,也为其他学科的发展提供了强有力的数学工具。

线性代数的发展简史:线性代数作为代数学中的一个重要分支,起源于17世纪。

早在17世纪,数学家哈密尔顿开始研究线性代数的基本概念。

然而,线性代数的理论基础最早是由19世纪英国数学家卡尔·弗里德里希·高斯奠定的。

高斯在矩阵理论和线性方程组的解法上做出了重要贡献,他发展了行列式的概念,并提出了高斯消元法。

19世纪末和20世纪初,线性代数得到了飞速发展。

德国数学家大卫·希尔伯特和俄罗斯数学家安德烈·马尔科夫开创了线性算子理论的研究。

他们引入了现代线性空间的概念,并发展了线性变换、特征值、特征向量等重要概念。

此外,瑞士数学家埃尔米特和德国数学家约尔当也对线性代数做出了重要贡献,他们提出了埃尔米特矩阵和约旦标准型等概念。

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浅谈代数学的发展
摘要:代数学是数学科学最基本、最古老的分支之一。

在它之前已有算术,算术是解决日常生活中的各种计算问题,这些计算就是数的加、减、乘、除四则运算。

开始只有整数四则,后来逐渐发展为分数四则。

代数与算术不同,二者的主要区别在于前者引入未知数,根据问题的条件列方程,然后解方程求出未知数的值.因此,长期以来代数被理解为关于方程的科学.①
关键词:代数学分支发展历程应用
一、代数大致分为基本代数、抽象代数、线性代数、泛代数、计算代数和逻辑代数。

基本代数:学习以位置标志符标记常数和变数的符号,与掌控包含这些符号的表示式及方程式的法则,来记录实数的运算性质。

抽象代数:讨论代数结构的性质,例如群、环、域等,这些代数结构是在集合上定义运算而来。

线性代数:专门讨论矢量空间,包括矩阵的理论。

代数学的一个分支,早期研究线性方程组的解法,后来拓展为研究一般向量空间的结构,以及线性变换的标准形式和不变量等,不仅在其他数学分支,而且在物理学、经济学和工程技术等方面都有广泛的应用。

泛代数:讨论所有代数结构的共有性质。

计算代数:讨论在电脑上进行数学的符号运算的演算法。

逻辑代数:又称布尔代数、开关代数。

研究逻辑问题的一门数学,是现代数学中的一个重要分支,由英国数学家布尔提出,其逻辑变量的取值仅为0和1,基本逻辑运算有与、或、非等,是设计计算机的有力工具。

二、“代数”一词最初来源于公元9世纪阿拉伯数学家阿尔·花拉子米一本著作的名称,后来经过印度和阿拉伯人流传到了西欧。

代数是巴比伦人、希腊人、阿拉伯人、中国人、印度人和西欧人一棒接一棒而完成的伟大数学成就。

发展至今,它包含算术、初等代数、高等代数、数论、抽象代数五个部分②。

算术是数学中最古老的一个分支,它的一些结论是在长达数千年的时间里,缓慢而逐渐地建立起来的。

它们反映了在许多世纪中积累起来,并不断凝固在人们意识中的经验。

算术的基本概念和逻辑推论法则,是以人类的实践活动为基础,深刻地反映了世界的客观规律性。

尽管它是高度抽象的,但由于它
概括的原始材料是如此广泛,因此我们几乎离不开它。

同时,它又构成了数学其它分支的最坚实的基础。

初等代数,其中心内容是方程理论。

公元前19世纪古巴比伦解决了一次和二次方程问题,公元1世纪我国的《九章算术》中有三次方程和一次联立方程组的解法,并运用了负数。

3世纪的丢番图用有理数求一次、二次不定式方程的解。

16世纪意大利数学家发现了三次和四次方程的解法。

公元前4世纪,古希腊人发现无理数。

公元前2世纪(西汉时期),我国开始应用负数。

1545年,意大利的卡尔达诺在《大术》中开始使用虚数。

1614年,英国的耐普尔发明对数。

17世纪末,一般的实数指数概念才逐步形成。

在高等代数中,一次方程组(即线性方程组)发展成为线性代数理论;而二次以上方程发展成为多项式理论。

前者是向量空间、线性变换、型论、不变量论和张量代数等内容的一门近世代数分支学科,而后者是研究只含有一个未知量的任意次方程的一门近世代数分支学科。

作为大学课程的高等代数,只研究它们的基础。

高次方程组(即非线性方程组)发展成为一门比较现代的数学理论-代数几何。

线性代数是高等代数的一大分支。

在线性代数中最重要的内容就是行列式和矩阵。

行列式和矩阵在十九世纪受到很大的注意,而且写了成千篇关于这两个课题的文章。

在克莱姆和高斯等人的努力下丰富地发展了代数。

1848年,英格兰的J.J. Sylvester首先提出了矩阵这个词,后来矩阵又经多人慢慢地得到了发展。

阵的发展是与线性变换密切相连的。

到19世纪它还仅占线性变换理论形成中有限的空间。

二次世界大战后随着现代数字计算机的发展,矩阵又有了新的含义,特别是在矩阵的数值分析等方面。

由于计算机的飞速发展和广泛应用,许多实际问题可以通过离散化的数值计算得到定量的解决。

于是作为处理离散问题的线性代数,成为从事科学研究和工程设计的科技人员必备的数学基础。

数论是以正整数作为研究对象的数论,可以看作是算术的一部分,但它不是以运算的观点,而是以数的结构的观点,即一个数可用性质较简单的其它数来表达的观点来研究数的。

因此可以说,数论是研究由整数按一定形式构成的数系的科学。

数论的古典内容基本上不借助于其它数学分支的方法,称为初等数论。

17世纪中叶以后,曾受数论影响而发展起来的代数、几何、分析、概率
等数学分支,又反过来促进了数论的发展,出现了代数数论。

19世纪后半期出现了解析数论,用分析方法研究素数的分布。

二十世纪就出现了完备的数论理论。

抽象代数又称近世代数,它产生于十九世纪。

抽象代数是研究各种抽象的公理化代数系统的数学学科。

由于代数可处理实数与复数以外的物集,例如向量、矩阵超数、变换等,这些物集的分别是依它们各有的演算定律而定,而数学家将个别的演算经由抽象手法把共有的内容升华出来,并因此而达到更高层次,这就诞生了抽象代数。

抽象代数,包含有群论、环论、伽罗瓦理论、格论、线性代数等许多分支,并与数学其它分支相结合产生了代数几何、代数数论、代数拓扑、拓扑群等新的数学学科。

抽象代数已经成了当代大部分数学的通用语言。

现在,代数已经发展成为一门关于形式运算的一般学说了。

一个带有形式运算的集合称为代数系统,因此,代数是研究一般代数系统的一门科学。

线性代数在数学、物理学和技术学科中有各种重要应用,因而它在各种代数分支中占居首要地位。

在计算机广泛应用的今天,计算机图形学、计算机辅助设计、密码学、虚拟现实等技术无不以线性代数为其理论和算法基础的一部分。

线性代数所体现的几何观念与代数方法之间的联系,从具体概念抽象出来的公理化方法以及严谨的逻辑推证、巧妙的归纳综合等,对于强化人们的数学训练,增益科学智能是非常有用的。

随着科学的发展,我们不仅要研究单个变量之间的关系,还要进一步研究多个变量之间的关系,各种实际问题在大多数情况下可以线性化,而由于计算机的发展,线性化了的问题又可以计算出来,线性代数正是解决这些问题的有力工具。

参考文献
【1】杜瑞芝,中世纪阿拉伯国家代数学发展概论 , 辽宁师范大学学报 ,1986.
【2】聂灵沼、丁石孙,代数学引论(第二版),高等教育出版社,2000-9.。

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