十个故事

发布时间:2016-05-21 23:19:55   来源:文档文库   
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阿拉伯数字和罗马数字

最早的原始人根本没有“数”的概念,他们只知道“有”和“没有”,后来他们知道了“多”和“少”。在很长的时间里,原始人就是借助手指来计算的,数数时就数指头有一个,就把手指曲下去一个,一、二、三、四、五,一只手指用完了,就举起另外一只手指接着数。因为全球原始人都是十个手指,所以全球都是十进位,因为当时根本不可能召开经济交流会。十个以后怎么办?原始人就用在兽骨等东西上划杠或用绳子系扣的方法,来把两个东西一一对应起来。比如说,打来四只兔子,就在绳子上结四个扣子,根据绳子的颜色、扣子大小来代表不同事物的数目。所以,中国的古书上早就有“结绳记事”的说法。在文字出现时,就有比较完整的数字符号了。在四千多年前,中国人已经会用十进制,在三千多年前的商朝,就有了从110的全部数字符号。不过,我们现在用的“阿拉伯数字”(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9),是印度人在两千三百多年前发明的,后来经过上千年的演变,又传到阿拉伯,再从阿拉伯传到欧洲,再经过演变,最后才成为像现在我们看到的这个样子。西方认为这是阿拉伯人发明的,就一直称阿拉伯数字。

那么什么是罗马数字呢?同学们见过旧座钟吧?有些旧座钟刻度盘上十二个小时的表示为:“ⅠⅡⅢ ⅣⅤⅥ ⅨⅩⅪⅫ”,这叫罗马数字,在这种数字应用里,没有“0这个符号。后来,罗马帝国有一位学者从印度记数法里发现了“0,经过使用,感到很方便,就把“0的使用方法向大家推广介绍。过了一段时间,罗马教皇知道了这件事,恼怒倍至,斥责说,神圣的数是上帝创造的,在上帝创造的数字里没有“0这个怪物,如果谁使用“0就是亵读上帝,于是教皇就下令把这位学者抓起来,还施以酷刑,用夹子把他的手指紧紧夹住,使他两手残废,让他再也不能握笔写字。愚昧、残忍的罗马教皇,想禁止“0的使用的行为是徒劳的,罗马的数学家们在数学研究中仍然秘密地使用“0。后来,“0终于在欧洲被广泛使用,而“上帝创造”的罗马数字却逐渐被淘汰了。

祖冲之的故事

  祖父经常给祖冲之讲一些科学家的故事,其中张衡发明地动仪的故事深深打动了祖冲之幼小的心灵.

祖冲之常随祖父去建筑工地,晚上,在那里他常同农村小孩们一起乘凉、玩耍.

天上星星闪烁,在祖冲之看来,这些星星很杂乱地散布着,而农村孩子们却能叫出星星的名称,如牛郎、织女以及北斗星等,此时,祖冲之觉得自己实在知道得很少.

祖冲之不喜欢读古书.5岁时,父亲教他学枟(yun运)论语枠(hua话),两个月他也只能背诵十几句.气得父亲又打又骂.可是他喜欢数学和天文.

一天晚上,祖冲之躺在床上想白天老师说的“圆周是直径的3倍”这话似乎不对.

第二天早,他就拿了一段妈妈绱(shang 尚)鞋子的绳子,跑到村头的路旁,等待过往的车辆.

一会儿,来了一辆马车,祖冲之叫住马车,对驾车的老人说:

“让我用绳子量量您的车轮,行吗?”老人点点头.

祖冲之用绳子把车轮量了一下,又把绳子折成同样大小的3,再去量车轮的直径.量来量去,他总觉得车轮的直径没有13的圆周长.

祖冲之站在路旁,一连量了好几辆马车车轮的直径和周长,得出的结论是一样的.

这究竟是为什么?这个问题一直在他的脑海里萦绕.他决心要解开这个谜.

经过多年的努力学习,祖冲之研究了刘徽的“割圆术”.所谓“割圆术”就是在圆内画个正6边形,其边长正好等于半径,再分12边形,用勾股定理求出每边的长,然后再分2448边形,一直分下去,所得多边形各边长之和就是圆的周长.

祖冲之非常佩服刘徽这个科学方法,但刘徽的圆周率只得到96,得出3 .14的结果后就没有再算下去,祖冲之决心按刘徽开创的路子继续走下去,一步一步地计算出192边形、384边形 ?? 以求得更精确的结果.

当时,数字运算还没利用纸、笔和数码进行演算,而是通过纵横相间地罗列小竹棍,然后按类似珠算的方法进行计算.

祖冲之在房间地板上画了个直径为1丈的大圆,又在里边做了个正6边形,然后摆开他自己做的许多小木棍开始计算起来.

此时,祖冲之的儿子祖 ?? 13岁了,他也帮着父亲一起工作,两人废寝忘食地计算了十几天才算到96,结果比刘徽的少0 .000002.

祖暅(geng更)对父亲说:“我们计算得很仔细,一定没错,可能是刘徽错了.”祖冲之却摇摇头说:“要推翻他一定要有科学根据.”于是,父子俩又花了十几天的时间重新计算了一遍,证明刘徽是对的.

祖冲之为避免再出误差,以后每一步都至少重复计算两遍,直到结果完全相同才罢休.

祖冲之从12288边形,算到24567边形,两者相差仅0 .0000001.祖冲之知道从理论上讲,还可以继续算下去,但实际上无法计算了,只好就此停止,从而得出圆周率必然大于3 .1415926,而小于3 .1415927.

很多朋友知道了祖冲之计算的成绩,纷纷登门向他求教.之后,祖冲之又进一步得出圆周率的密率是355113,约率是227.直到1000多年后,德国数学家鄂图才得出相同的结果.

引入西方数学概念的第一人

  李善兰是我国晚清的大学者,尤其精通数学,还懂外文,他一生除了自己的著述之外,还翻译了很多外国的数学书籍,借此向中国学者介绍了西方较先进的符号、代数及微积分知识,还创立了许多新概念,新名词,新符号。这些来自西文原本的东西,经李善兰的再创造,就成了今天,我国用的数学名词,如代数学、系数、根、方程式、函数、微分、积分、几何学等。连许多数学符号,如“十”、“一”、“×”、“÷ ”这些运算符合,也是李善兰通过翻译外文引进的。

李善兰小时候,偶然看到一本中国的数学名著《九章算术》,翻看了几页,觉得很有趣,便把这本书一口气读完,从此他便爱上了数学。后来,他博览群书,精通的东西很多,除数学外,还有物理、化学、生物等,可以说是“上知天文,下通地理”,成了一个了不起的大学问家。

因为李善兰的工作,才让我们中国人第一次了解了西方最新的先进科学知识。

数学奥林匹克

  大家都知道2008年北京奥运会吧?这是奥林匹克体育竞赛,可你是否知道奥林匹克数学竞赛呢?

1894年,匈牙利数学物理协会通过了在全国举办中学数学竞赛的决议,开中学生数学竞赛先河,每年10月举行,每届3道题,限4小时完成,造就了一大批数学大师。

1934年原苏联在列宁格勒大学举办了中学数学奥林匹克首次把数学考试与公元前776年古希腊的奥林匹克体育运动联系起来,“数学奥林匹克”的名子就此诞生了。

第一届全世界数学奥林匹克于19597月在罗马尼亚古都布拉索拉开帷幕,这是数学竞赛跨越国界的创举。如今,大多数经济文化发达国家都置身其列了,数学奥林匹克已成为国际上最有影响的学科竞赛,也是世界公认水平最高的中学数学竞争。

中国的小选手们在数学奥林匹克中多次获得好成绩,几乎每年都把金牌捧回家,将来,你会成为其中一员吗?

菲尔兹奖——数学上的“诺贝尔奖”

  当今数学界的最高奖励是已故的加拿大数学家菲尔兹提出的,它的资金来源由菲尔兹本人提供。有人会问,为什么诺贝尔不设数学奖,据说诺贝尔和瑞典著名数学家莱夫勒有仇,诺贝尔知道,如果设立了数学奖,莱夫勒必是首位获奖人选,所以他决定不设数学奖。

但莱夫勒是菲尔兹的好友,菲尔兹感到诺贝尔也太有点小家子气,于是决定通过自己的努力来和诺贝尔对抗。

1924年,菲尔兹成功地在多伦多举办了一次世界数学大会,就是在这次大会上提出把大会结余的经费用来设立一个数学奖金,1932年,菲尔兹去世前,立下遗嘱把一大笔钱加到剩余经费中,这笔钱交到于1932年在苏黎世召开的数学大会,大会决定接受这笔钱并设立“菲尔兹奖”。于是菲尔兹的声誉很快传遍全世界。

现在“菲尔兹奖”虽然知名度无法与诺贝尔相比,但却是国际公认的世界数学界最高奖项。

聪明的女神纪塔娜

  非洲有一个神话故事,说一个酋长要分给聪明女神纪塔娜一块地,这块土地的大小可以用一张鼠皮围起来。酋长实际上是有意刁难纪塔娜.

纪塔娜接过灰鼠皮,并没有直接把它铺在地上,而是把它剪成很细很细的皮条,接成一根很长的皮绳,选择靠海岸的地方围成一个半圆形的土地,这块土地建造一幢别墅还绰绰有余,自作聪明的酋长一看可傻眼了。

聪明的女神纪塔娜聪明在什么地方呢?首先,她知道只要技术条件许可一个平面可以分割成无限长的线条;其次,她还懂得,用一定长度的绳子围面积,围成圆的面积最大;再者,靠海岸线围成半圆形,这海岸线就等于绳子的另一半,这样,围出的土地面积就是最多的。

看来,传说中的聪明女神纪塔娜,不仅是聪明,还称得上是一个数学家呢?你看她懂得多少数学知识,而且还会应用这些数学知识为自己造福。

陈景润理发的故事

  陈景润是我国有名的数学家。他不爱逛公园,不爱遛马路,就爱学习,常常忘记了吃饭睡觉,在大街上边走边思考问题,撞到人行道的树上还说声“对不起”,一次吃午饭时,他摸到自己的头发太长了,就决定下午理发,早早就去排号,排了个38号,他看时间还早就到外面掏出一个小本子演起数学题来,在演算过程中有一个地方需要查资料,就又跑到图书馆去。一直工作到五点多,才想起理发的事,回到理发店门口见人家关门下班了。

陈景润就是这样忘我的工作。文革期间,他就在一间六平米的楼梯间,掀起被褥在床板上运算,停电的时候,就点上煤油灯夜战。有志者事竟成,1973年,他终于彻底突破? 31+2)的难关,论文在哥德巴赫猜想研究方面取得了世界领先地位,离(1+1)的“皇冠明珠”只有一步之遥了,一位英国数学家写信祝贺陈景润说:“你移动了群山”。所以人们都称陈景润是数学领域里的“当代愚公”。

八华罗庚的故事

华罗庚自是自成才的数学家,他1910年出生于江苏省金坛县,1924年从金坛中学毕业后,因家境贫寒,年仅14岁的他就在父亲经营的小杂货铺里当小伙计,为了抽出时间学习,他经

常早起。隔壁邻居早起磨豆腐的时候,华罗庚已经点着油灯在看书了。伏天的晚上,他很少到外面去乘凉,而是在蚊子嗡嗡叫的小店里学习。严冬,他常常把砚台放在脚炉上,一边磨墨一边用毛笔蘸着墨汁做习题。每逢年节,华罗庚也不去亲戚家里串门,埋头在家里读书。白天,华罗庚就帮助他的父亲在小杂货店里干活与站柜台。顾客来了,帮助他父亲做生意,打算盘,记账。顾客走了,就又埋头看书或演算习题。有时入了迷,竟然忘记了接待顾客。时间久了,父亲很生气,干脆把华罗庚演算的一大堆草稿纸拿来就撕,撕完扔到大街上。有时甚至把他的算草纸往火炉里扔。每逢遇到这种时候,华罗庚总是拼命地抱住他视之如命的算草纸,不让他的父亲烧掉。华罗庚的志气与行径,几乎没有人能够理解。世界上的事情往往就是这样的,阻力愈大,反阻力也愈大;困难愈多,克服困难的决心也愈坚。他承受了常人难以设想的困难与阻力。不断前进,这倒反而锻炼了他。没有时间,他养成了早起,善于利用零碎时间,善于心算的习惯。没有书,就养成了他勤于动手,勤于独立思考的习惯。这种习惯一直保持到他的晚年。

  他的中学老师很欣赏他的数学才华,鼓励他继续自学数学。19岁那年,华罗庚突然染上伤寒,此后留下腿部残疾。但他并不悲观气馁,仍是顽强地发奋自学。有一次,他发现一个有名的教授的一篇论文中有错误,一个数值计算得不对,于是就把自己的计算结果和看法写成文章,投寄给上科《科学》杂志社,1930年这篇文章在该杂志上发表了,这篇论文改变了华罗庚以后的生活道路。当时在清华大学担任数学系主任的熊庆来看到了这篇论文后,就到处打听华罗庚是哪个大学的教授,当得知他是自学青年时,并不在乎学历,邀请华罗庚到清华大学工作。华罗庚拖着残腿走进了清华校园,起初他在数学系当助理员、图书资料管理员兼打字,用一年时间学完了大学数学系全部课程,两年后被破格提拨为讲师,后来熊又送他到英国剑桥大学深造,1938年回国任西南联大教授,当时他才28岁。

数学之神、几何之父阿基米德

  阿基米德(有译欧几里得)大约生活在两千三百多年前的古希腊,随着马其顿帝国的领土扩张,曾迁移至北部非洲尼罗河河口的亚历山大城。下面介绍几则阿基米德的数学故事。

(一)阿基米德在思考问题时,精神高度集中,常常废寝忘食,周围的人想让他适当休息一下,于是在他身上抹黑色油质想强迫他去洗操,然而阿基米德在澡池里长时间没有出来,身边人还以为出了什么事,冲进去一看,原来他在澡堂里趁身上的黑色在画几何图形哩,早把洗澡的事忘干净。

(二)一次,权倾一时的埃及国王请教阿翁讲几何学,阿翁讲了半天,国王却听得一头雾水,他问阿基米德,了解几何学有没有简单的方法,阿翁回答道:“在几何学里,大家只能走一条路,没有专为国王铺设的捷径。”这句话成了千古传诵的学习箴言。

(三)相传叙拉古城的国王定做了一顶纯金皇冠。做成后老怀疑工匠们在王冠里掺了银子,想请阿基米德在不破坏王冠的情况检验一下。开始,阿基米德也没有办法,后来他到澡堂洗澡,发现自己的身体在浴盆里沉下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出来。阿基米德高兴得连衣服也不顾穿好就跑到大街上手舞足蹈地大喊:“有办法啦,有办法啦。”后来他从水从池子里溢出来这件事上悟出了一个道理:如果材料是相同的,排出的水量是一样的,用这种方法可以测出金冠的纯度。   

(四)相传阿基米德在70多岁时,他所居住的叙拉古城与罗马共和国发生矛盾,罗马派兵来攻城,而阿基米德负责城防工作,他设计制造的防御机械——灵巧的掷石机,能迅速把石头抛向敌人,把敌兵打得头破血流,他设计的投火器,能把敌方的船只烧毁。罗马军队统帅马塞拉斯将军沮丧地说:“我们是在与数学家打仗,这个数学之神使我们出尽了洋相,简直比神话中的百手巨人还要厉害!”然而由于弹尽粮绝,再加上叛徒里应外合,叙拉古城终被攻破,居民遭到了残酷屠杀,而此时正在沙盘前专心绘图的阿基米德见一敌兵闯进住室,愤怒地吼道:“滚开,不要踩坏我的图。”愚昧的罗马士兵拨出短剑刺向阿翁,伟大的数学家被没有一点数学知识的人杀害了,得知阿基米德的死,罗马统帅马塞拉斯十分痛心。虽然阿翁的设计给他的军队造成极大损失,但他非常佩服阿基米德,他下令,把杀害阿基米德的士兵当作杀人犯处死,并为阿基米德修了一座陵墓,让后人永远怀念。

(五)阿基米德在2300多年前编写的《几何原本》采用了前所未有的编写方式,先提出定义、公理,然后由简到繁的证明一系列定理,这本书是历史上曾出现过的最成功的教科书,从此以后一直使用2000多年,从1482年印刷发行后,重版了大约一千版次,被译成世界各主要语种。

数学小王子高斯的故事

  德国著名大科学家高斯出生在一个贫穷的家庭,他还不会讲话,就自己学计算了。三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正了父亲的计算错误。小高斯八岁时进入乡村小学读书。一天,数学老师出了一道这样的题目:

  12345+…+9899100

100个数一个一个地加起来。教室里的小朋友拿起石板开始计算:“12等于3,33等于6,64等于10…”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。还不到半个小时,小高斯拿起他的石板走向前去,“老师,答案是不是这样?”老师头也不抬,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案。可是高斯却站着不动,把石板伸到老师面前:“老师!我想这个答案是对的。”数学老师本来想怒吼起来,可是一看到石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个八岁的小鬼怎么这么快就得到这个数值的呢?

同学们,你们知道高斯是怎么算出来的吗?大家看黑板:

1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=1+10+2+9+3+8+4+7+5+6=11+11+11+11+11

所以1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=11*5=55

同样

1+2+3++98+99+100=(1+100)+(2+99)+(3+98)=101*50=5050

这种方法就是高斯算法。后来高斯继续勤奋学习,刻苦钻研,在数学、天文学和物理学中作出许许多多重大贡献,被称为“数学家之王”,和阿基米德、牛顿齐名。高斯是数学史上一颗光芒永恒的天王巨星。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/c91c2adef18583d0496459fe.html

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