请帮我做作业?谁知道数学家和函数的故事?
我们现在使用的笛卡尔坐标系通常被称为笛卡尔坐标系。笛卡儿坐标系是从笛卡儿r .(1596 . 3 . 31 ~ 1650 . 2 . 11)引入的,随后人们能够用代数方法研究几何问题,建立和完善解析几何,建立微积分。
法国数学家拉格朗日(1736.1.25 ~ 1813 . 4 . 10)曾说:“只要代数和几何分道扬镳,它们的进步就会缓慢,应用就会狭窄。然而,当这两种科学结合成伙伴时,它们从对方那里吸收了新鲜的活力。从那以后,它一直在飞速进步。”
中国数学家华(1910.11.12 ~ 1985 . 6 . 12)曾说:“数和形是相互依存的,怎么能分两边飞呢?数字少了就不那么直观,数字少了就很难细致入微。形数结合,各方面都是好的,分开了一切都是错的。别忘了,几何和代数的统一,永远相连,永不分离!”
这些伟人的话,其实就是对笛卡尔贡献的评论。
笛卡尔坐标系不同于一般的定理和一般的数学理论。它是一种思维方法和技巧,使整个数学发生了彻底的变化,使笛卡尔成为现代数学的奠基人之一。
笛卡尔是17世纪法国杰出的哲学家,现代生物学的创始人,当时第一流的物理学家,不是职业数学家。
笛卡尔的父亲是一名律师。当他八岁时,他的父亲把他送到一所教会学校。他十六岁离开学校,然后去普瓦捷大学学习,二十岁毕业后去巴黎当律师。1617参军。在部队的九年里,他一直在业余时间学习数学。后来,他回到巴黎,对望远镜的威力感到兴奋。他闭门研究光学仪器的理论和结构,同时研究哲学问题。1682移居荷兰,得到了一个相对安静自由的学术环境。他在那里生活了20年,完成了许多重要著作,如《思想的指导原则》、《世界体系》、《更好地指导推理和寻求科学真理的方法论》(包括三个著名的附录:《几何》、《折射》和《流星》)等等。其中,《附录几何》是笛卡尔写的唯一一本数学著作,清楚地反映了他对坐标几何和代数的思想。笛卡尔在1649年被邀请到瑞典当女王的老师。斯德哥尔摩的严冬对笛卡尔虚弱的身体产生了非常恶劣的影响。笛卡尔于1650年2月患肺炎,患病十天后去世。他于1650,11年2月去世,距他54岁还有一个月零三周。
笛卡尔从小就喜欢数学,但真正相信自己有数学天赋并开始认真研究数学却是一个偶然的机会。
是1618 11。笛卡尔在军队服役,驻扎在荷兰的一个小城市填补博勒达。一天,当他在街上散步时,他看到一群人聚集在一个张贴通知的标志附近,他们兴奋地交谈着。他好奇地走近。但是因为看不懂荷兰语和告示上的荷兰文字,他就用法语问旁边的人。一个听得懂法语的路人不以为然地看着这个年轻的士兵,告诉他这里贴着一个解决数学问题的有奖竞赛。如果你想让他翻译通知的所有内容,你需要一个条件,就是士兵要把通知上所有问题的答案发给他。荷兰人声称他是物理、医学和数学的老师。没想到,第二天,笛卡尔真的带着所有问题的答案来找他;尤其让贝克曼惊讶的是,这位年轻的法国士兵的所有答案一点都没有错。结果两人成了好朋友,笛卡尔成了贝克曼家的常客。
笛卡尔在贝克曼的指导下开始认真学习数学,贝克曼还教笛卡尔学习荷兰语。这种情况持续了两年多,为笛卡尔后来创立解析几何打下了良好的基础。而且,据说别克教给笛卡尔的荷兰语单词也救了笛卡尔一命:
笛卡尔曾经和他的仆人乘坐一艘小商船航行到法国,票价也不是很贵。没想到这是海盗船。船长和他的副手认为笛卡尔的主人和仆人是法国人,不懂荷兰语,于是用荷兰语商量杀了他们,抢了他们的钱。笛卡尔听懂了船长和他副手的话,悄悄做了准备,终于制服了船长,安全返回法国。
在法国生活了几年后,为了用文字表达自己对事物的看法,他带着宗教偏见和世俗专制离开了法国,回到了可爱好客的荷兰。即使是与海盗的冲突也无法抹去他对荷兰的美好回忆。笛卡尔是在荷兰完成他的几何学的。这本书不长,却是几何著作中的瑰宝。
笛卡尔在斯德哥尔摩去世16年后,他的骨灰被送回巴黎。原本放在巴维尔教堂,1667年移至法国伟人墓地——巴黎保卫者和名人的神圣墓地。许多杰出的法国学者在那里找到了他们的最终归宿。
数学之父泰勒斯
泰勒斯,出生于公元前624年,是古希腊第一位享誉世界的伟大数学家。他曾经是一个精明的商人。在他通过销售橄榄油积累了可观的财富后,泰勒斯致力于科学研究和旅行。他勤奋好学,同时不迷信古人,勇于探索,勇于创造,积极思考。他的家乡离埃及不太远,所以他经常去埃及旅行。在那里,泰勒斯了解了古埃及人几千年来积累的丰富的数学知识。当他在埃及旅行时,他用一种巧妙的方法计算出了金字塔的高度,这让古埃及的国王阿梅西斯很佩服他。
泰勒斯的方法巧妙而简单:选择一个阳光明媚的日子,在金字塔边缘竖起一根小棍子,然后观察棍子影子长度的变化。当影子长度正好等于棍子的长度时,快速测量金字塔影子的长度,因为这时,金字塔的高度正好等于塔影的长度。也有人说,泰勒斯是用棒影与塔影的长度之比等于棒高与塔高之比来计算金字塔的高度的。如果是这种情况,就要用到三角形对应边成比例的数学定理。泰勒斯吹嘘他把这种方法教给了古埃及人,但事实可能恰恰相反。应该是埃及人很早就知道了类似的方法,只是满足于知道如何计算,而没有思考为什么这样做就能得到正确的答案。
在泰勒斯之前,人们只满足于在认识自然的时候如何解释各种各样的东西,而泰勒斯的伟大之处在于,他不仅能解释,还在为什么上加了一个科学的问号。古代东方人积累的数学知识,主要是从经验中总结出来的一些计算公式。泰勒斯认为,这样得到的计算公式在一个问题中可能是正确的,但在另一个问题中可能不正确。只有当它们在理论上被证明是普遍正确的,它们才能被广泛地用于解决实际问题。在人类文化发展的早期,泰勒斯有意识地提出了这样的观点,这是难能可贵的。它赋予了数学特殊的科学意义,是数学发展史上的一大飞跃。所以泰勒斯被誉为数学之父,这就是原因。
泰勒斯首先证明了以下定理:
1.圆被任何直径一分为二。
2.等腰三角形的两个底角相等。
3.两条直线相交,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边,并且这一边的两个角相等,那么这两个三角形全等。
这个定理最早是由赛勒斯发现并证明的,后人通常称之为赛勒斯定理。相传泰勒斯证明了这个定理后非常高兴,宰了一头公牛来祭拜神灵。后来,他还用这个定理计算了海上的船与陆地的距离。
泰勒斯还对古希腊的哲学和天文学做出了开创性的贡献。历史学家肯定泰勒斯应该被认为是第一个天文学家。他经常仰面躺着观察天上的星座,探索宇宙的奥秘。他的女仆经常开玩笑说,泰勒斯想知道遥远的天空,却忽略了眼前的美景。根据数学史家希罗多德的考证,可知哈尔斯战争后白昼突然变为黑夜(其实是日食),而泰勒斯在战前就已经预言到了这一点。泰勒斯的墓碑上有一段铭文:“天文学家之王的坟墓有些小,但他在恒星领域的荣耀却相当伟大。」
祖冲之
祖冲之(公元429-500年),南北朝时期河北涞源县人。他从小阅读了很多天文学和数学方面的书籍,刻苦学习,刻苦实践,终于使他成为中国古代杰出的数学家和天文学家。
祖冲之在数学上的突出成就,是关于圆周率的计算。秦汉以前,人们以“一周三周之径”为圆周率,即“古率”。后来发现古率误差太大,圆周率应该是“圆的直径为一且大于周三”,但剩下多少众说纷纭。直到三国时期,刘徽提出了一种计算圆周率的科学方法——“割线法”,即用内接正多边形的周长来近似一个圆的周长。刘辉计算出圆内接96边的多边形,得到π=3.14,并指出正多边形内接的边越多,得到的π值越精确。祖冲之在前人成果的基础上,努力工作,反复计算,发现π在3.1415926和3.1415927之间。得到π分数形式的近似值,作为缩减率和密度率,其中六位小数为3.141929,是1000内最接近π值的分数。祖冲之是用什么方法达到这个结果的?现在没办法检查了。如果你想象他会按照刘辉的“割线”法求解,你必须算出圆内接16384个多边形。这需要多少时间和劳动啊!这说明他在学术研究上的顽强毅力和聪明才智令人钦佩。从祖冲之计算秘密率到国外数学家得出同样的结果,已经过去了一千多年。为了纪念祖冲之的杰出贡献,国外一些数学史家建议将π =称为“祖率”。
祖冲之展出当时的名著,坚持实事求是。他对比分析了大量自己测算的资料,发现了过去历法中的严重错误,并敢于加以改进。33岁时,他成功编撰了《大明历法》,开启了历法史上的新纪元。
祖冲之和他的儿子祖宣(也是中国著名的数学家)用巧妙的方法解决了球体体积的计算。他们当时采用的一个原则是:“如果电源电位相同,产品就不会不同。”也就是说,位于两个平行平面之间的两个立体,被平行于这两个平面的任意平面所切割。如果两个截面的面积总是相等的,那么两个立体的体积就相等。这个原理在西文里叫卡瓦列里原理,但在祖之后1000多年才被卡尔·马克思发现。为了纪念祖父子在发现这个原理上的巨大贡献,大家也把这个原理叫做“祖原理”。