数学:跟着数学成长大台运真/全集最新列表/在线免费阅读

时间:2018-02-27 08:05 /游戏异界 / 编辑:林先生
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数学:跟着数学成长大

小说时代: 现代

主角名称:祖冲之贾宪刘徽十进李冶

更新时间:2017-08-08 23:08:19

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《数学:跟着数学成长大》精彩章节

和它相比,我就是最大的!”有人告诉他:“你的话不对,在黄河的东面有个地方

海,那才真大呢!”河伯说:“我不信,渤海再大,能大得过黄河吗?”那人说:“别说一条黄河,就是几条黄河的渤海,也

装不它。”河伯固执地说:“我没见过渤海,我不信。”那人无可奈何地告诉他:“有机会你去看看渤海,就明

的话了。”秋天到了,连雨使大大小小的河流都注入了黄河,黄河的河面更加宽阔了,隔河望去,对岸的牛马都分不清。

这一下,河伯更得意了,以为天下最壮观的景都在自己这里,他在自得之余,想起了有人跟他提起的渤海,于是决定去那里看看。

河伯顺着流往东走,到了渤海,脸朝东望去,看不到边。只见大海烟波浩渺,直接天际,不由得内心受到极大震撼。

河伯早已收起了欣喜的脸,望着海洋,对着渤海叹息:“如今我看见您的广阔无边,我如果不是来到您的家门,那就危险了,因为我将永远被明理的人所讥笑。”

渤海神闻听河伯这样说,知他提高了认识,就打算解答他的一些疑问。

其中有一段是这样的。

河伯问:“世间议论的人们总是说:‘最小的东西没有形可寻,最巨大的东西不可限定范围’。这样的话是真实可信的吗?”

渤海神回答:“从小的角度看庞大的东西不可能全面,从巨大的角度看小的东西不可能真切。精,是小中之小;庞大,是大中之大。大小虽不同却各有各的宜之处,这是事物固有的抬嗜。”

“所谓精大,仅限于有形的东西,至于没有形的事物,是不能用计算数量的办法来分的;而不可限定范围的东西,更不是用数量能够精确计算的。”

上述故事选自被称为“天下第一奇书”的《庄子》的《秋》篇,这篇文章是人们公认的《庄子》书中的一段文字。因为此篇最得庄周汪洋恣肆而行云流之妙。

其实,这段对话中说的至精无形、无形不能分的思想,可以看做是作者借河神和海神的对话,阐述了当时的无穷小分割思想。

早在我国先秦时期,西周数学家商高也曾与周公讨论过圆与方的关系。在《周髀算经》中,商高回答周公旦的问话中说得一清二楚。

圆既然出于方,为什么圆又归不了方呢?是世人没有清“圆出于方”的原理,而错误地定出了圆周率而造成的。

商高“方圆之法”,即圆于方的方法,渗透着辩证思维。“万物周事而圆方用焉,”意思是说,要认识世界可用圆方之法;“大匠造制而规矩设焉”,意思是说,生产者要制造物品必然用规矩。

可见“圆方”包容着对现实天地的空间形式和数量关系的认识,而“数之法出于圆方”,就是在说数学研究对象就是“圆方”,即天地,数学方法来之于“圆方”。亦即数学方法源于对自然界的认识。

“毁方而为圆,破圆而为方”,意思是说,圆与方这对矛盾,通过“毁”与“破”是可以互相转化的。认为“方中有圆”或“圆中有方”,就是在说“圆”与“方”是对立的统一

这就是商高的“圆方说”。它强调了数学思维要灵活应用,从而揭示出人的智、人的数学思维在学习数学中的作用。认识了圆,人们也就开始了关于圆的种种计算,特别是计算圆的面积。

战国时期的“百家争鸣”也促了数学的发展,其是对于

正名和一些命题的争论直接与数学有关。名家认为经过抽象以的名词概念与它们原来的实不同,

他们提出“矩不正,不可为方;规不正,不可为圆”,认为圆可

以无限分割。墨家则认为,名来源于物,名可以从不同方面和不同度反映

物。墨家给出一些数学定义,例如圆、方、平、直、次、端等。

墨家不同意圆可以无限分割的命题,提出一个“非半”的命题来行反驳:将一线段按一半一半地无限分割下去,就必将出现一个不能再分割的“非半”,这个“非半”就是点。名家的命题论述了有限度可分割成一个无穷序列,墨家的命题则指出了这种无限分割的化和结果。名家和墨家的数学定义和数学命题的讨论,对我国古代数学理论的发展是很有意义的。汉司马迁《史记·酷吏列传》以“破觚而为圜”比喻汉废除秦的刑

法。破觚为圆有朴素的无穷小分割思想,大约是司马迁从工匠加工圆形器物化方为圆、化直为曲的实践中总结出来的。

上述这些关于“分割”的命题,对来数学中的无穷小分割思想有刻影响。

我国古代数学经典《九章算术》在第一章“方田”章中写到“半周半径相乘得积步”,也就是我们现在所熟悉的这个公式。

为了证明这个公式,魏晋时期数学家刘徽撰写了《九章算术注》,在这一公式面写了一篇1800余字的注记。这篇注记就是数学史上著名的“割圆术”。

刘徽用“差幂”对割到192边形的数据行再加工,通过简单的运算,竟可以得到3072多边形的高精度结果,附加的计算量几乎可以忽略不计。这一点是古代无穷小分割思想在数学中最精彩

现。刘徽在人类历史上首次将无穷小分割引入数学证明,成为人类文明史中不朽的篇章。

☆、遥遥领先的圆周率

遥遥领先的圆周率

刘徽创造的割圆术计算方法,只用圆内接多边形面积,而无需外切形面积,从而简化了计算程序。同时,为解决圆周率问题,刘徽运用了初步的极限概念和直曲转化思想,这在古代也是非常难能可贵的。

在刘徽之,南北朝时期杰出数学家祖冲之,把圆周率推算到更加精确的程度,取得了极其光辉的成就。

刘徽是魏晋期间伟大的数学家,我国古典数学理论的奠基者之一。他取得了许多数学方面的成就,其中在圆周率方面的贡献,同样源于他的潜心钻研。有一次,刘徽看到石匠在加工石头,觉得很有趣,就仔观察了起来。石匠一斧一斧地凿下去,一块方形石料就被加工成了一的圆柱了。

谁会想到,原本一块方石,经石匠师傅凿去4个角,就成了八角形的石头。再去8个角,又成了十六边形。这在一般人看来非常普通的事情,却触发了刘徽智慧的火花。他想:“石匠加工石料的方法,可不可以用在圆周率的研究上呢?”

于是,刘徽采用这个方法,把圆逐渐分割下去,一试果然有效。刘徽独慧眼,终于发明了“割圆术”,在世界上把圆周率计算精度提高到了一个新的平。

近代数学研究已经证明,圆周率是一个“超越数”概念,是一个不能用有限次加减乘除和开各次方等代数运算术出来的数据。我国在两汉时期之,一般采用的圆周率是“周三径一”。很明显,这个数值非常糙,用它行计算会造成很大的误差。

随着生产和科学的发展,“周三径一”的估算越来越不能足精确计算的要,人们开始探索比较精确的圆周率。

虽然来精确度有所提高,但大多却是经验的结果,缺乏坚实的理论基础。因此,研究计算圆周率的科学方法仍然是十分重要的工作。魏晋之际的杰出数学家刘徽,在计算圆周率方面,作出了非常突出的贡献。

他在为古代数学名著《九章算术》作注的时候,指出“周三径一”不是圆周率值,而是圆内接正六边形周和直径的比值。而用古法计算出的圆面积的结果,不是圆的面积,而是圆内接正十二边形的面积。

经过入研究,刘徽发现圆内接正多边形边数无限增加的时候,多边形周无限近圆周,从而创立割圆术,为计算圆周率和圆面积建立起相当严密的理论和完善的算法。

刘徽割圆术的基本思想是:“割之弥,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆喝涕而无所失矣。”

就是说分割越,误差就越小,无限分就能逐步接近圆周率的实际值。他很清楚圆内接正多边形的边数越多,所得的圆周率值就越精确这一点。

刘徽用割圆的方法,从圆内接正六边形开始算起,将边数一倍一倍地增加,即12、24、48、96,因而逐个算出六边形、十二边形、二十四边形等的边,这些数值逐步地近圆周率。

他做圆内接九十六边形时,出的圆周率是3.14,这个结

果已经比古率精确多了。他算到了圆内接正三千零七十二边形,得到圆周率的近似值为

3.1416。刘徽利用“幂”和“差幂”来代替对圆的

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数学:跟着数学成长大

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作者:台运真 类型:游戏异界 完结: 是

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