中国古代在数的发展方面的贡献

中国古代在数的发展方面的贡献
中国古代在数的发展方面的贡献

中国古代在数的发展方面的贡献
我自己写的,你可以借鉴一下
黄金分割
对于“黄金分割”大家应该都不陌生吧!
由于公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,因此现代数学家们推断当时毕达哥拉斯学派已经触及甚至掌握了黄金分割. 公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了这一问题,并建立起比例理论.
公元前300年前后欧几里得撰写《几何原本》时吸收了欧多克索斯的研究成果,进一步系统论述了黄金分割,成为最早的有关黄金分割的论著. 中世纪后,黄金分割被披上神秘的外衣,意大利数家帕乔利称中末比为神圣比例,并专门为此著书立说.德国天文学家开普勒称黄金分割为神圣分割. 到19世纪黄金分割这一名称才逐渐通行.黄金分割数有许多有趣的性质,人类对它的实际应用也很广泛.最著名的例子是优选学中的黄金分割法或0.618法,是由美国数学家基弗于1953年首先提出的,70年代在中国推广.
也许,0.618在科学艺术上的表现我们已了解了很多,但是,你有没有听说过,0.618还与炮火连天、硝烟弥漫、血肉横飞的惨烈、残酷的战场也有着不解之缘,在军事上也显示出它巨大而神秘的力量?一代枭雄的的拿破仑大帝可能怎么也不会想到,他的命运会与0.618紧紧地联系在一起.1812年6月,正是莫斯科一年中气候最为凉爽宜人的夏季,在未能消灭俄军有生力量的博罗金诺战役后,拿破仑于此时率领着他的大军进入了莫斯科.这时的他可是踌躇满志、不可一世.他并未意识到,天才和运气此时也正从他身上一点点地消失,他一生事业的顶峰和转折点正在同时到来.后来,法军便在大雪纷扬、寒风呼啸中灰溜溜地撤离了莫斯科.三个月的胜利进军加上两个月的盛极而衰,从时间轴上看,法兰西皇帝透过熊熊烈焰俯瞰莫斯科城时,脚下正好就踩着黄金分割线.
古希腊帕提侬神庙是举世闻名的完美建筑,它的高和宽的比是0.618.建筑师们发现,按这样的比例来设计殿堂,殿堂更加雄伟、美丽；去设计别墅,别墅将更加舒适、漂亮．连一扇门窗若设计为黄金矩形都会显得更加协调和令人赏心悦目．
有趣的是,这个数字在自然界和人们生活中到处可见：人们的肚脐是人体总长的黄金分割点,人的膝盖是肚脐到脚跟的黄金分割点.大多数门窗的宽长之比也是0.618…；有些植茎上,两张相邻叶柄的夹角是137度28',这恰好是把圆周分成1:0.618……的两条半径的夹角.据研究发现,这种角度对植物通风和采光效果最佳.黄金分割与人的关系相当密切.地球表面的纬度范围是0——90°,对其进行黄金分割,则34.38°——55.62°正是地球的黄金地带.无论从平均气温、年日照时数、年降水量、相对湿度等方面都是具备适于人类生活的最佳地区.说来也巧,这一地区几乎囊括了世界上所有的发达国家.
多去观察生活,你就会发现生活中奇妙的数学!
数字
中国有一个成语——“顾名思义”.很多事物都能顾名思义,但是也有例外.比如,阿拉伯数字.很多人一听到阿拉伯数字,就会认为是阿拉伯人发明的.但事实证明,不是. 阿拉伯数字1、2、3、4、5、6、7、8、9.0是国际上通用的数码.这种数字的创制并非阿拉伯人,但也不能抹掉阿拉伯人的功劳.其实,阿拉伯数字最初出自印度人之手,是他们的祖先在生产实践中逐步创造出来的.
公元前3000年,印度河流域居民的数字就已经比较进步,并采用了十进位制的计算法.到吠陀时代（公元前1400－公元前543年）,雅利安人已意识到数码在生产活动和日常生活中的作用,创造了一些简单的、不完全的数字.公元前3世纪,印度出现了整套的数字,但各地的写法不一,其中典型的是婆罗门式,它的独到之处就是从1～9每个数都有专用符号,现代数字就是从它们中脱胎而来的.当时,“0”还没有出现.到了笈多时代（300－500年）才有了“0”,叫“舜若”（shunya）,表示方式是一个黑点“●”,后来衍变成“0”.这样,一套完整的数字便产生了.这就是古代印度人民对世界文化的巨大贡献.
印度数字首先传到斯里兰卡、缅甸、柬埔寨等国.7－8世纪,随着地跨亚、非、欧三洲的阿拉伯帝国的崛起,阿拉伯人如饥似渴地吸取古希腊、罗马、印度等国的先进文化,大量翻译其科学著作.771年,印度天文学家、旅行家毛卡访问阿拉伯帝国阿拨斯王朝（750－1258年）的首都巴格达,将随身携带的一部印度天文学著作《西德罕塔》献给了当时的哈里发曼苏尔（757－775）,曼苏尔令翻译成阿拉伯文,取名为《信德欣德》.此书中有大量的数字,因此称“印度数字”,原意即为“从印度来的”.
阿拉伯数学家花拉子密（约780－850）和海伯什等首先接受了印度数字,并在天文表中运用.他们放弃了自己的28个字母,在实践中加以修改完善,并毫无保留地把它介绍给西方.9世纪初,花拉子密发表《印度计数算法》,阐述了印度数字及应用方法.
印度数字取代了冗长笨拙的罗马数字,在欧洲传播,遭到一些基督教徒的反对,但实践证明优于罗马数字.1202年意大利雷俄那多所发行的《计算之书》,标志着欧洲使用印度数字的开始.该书共15章,开章说：“印度九个数字是：‘9、8、7、6、5、4、3、2、1’,用这九个数字及阿拉伯人称作sifr（零）的记号‘0’,任何数都可以表示出来.”
14世纪时中国的印刷术传到欧洲,更加速了印度数字在欧洲的推广应用,逐渐为欧洲人所采用.
西方人接受了经阿拉伯人传来的印度数字,但忘却了其创始祖,称之为阿拉伯数字.
95回答者： 呵倩 - 实习生 一级 2009-8-10 16:42
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回答者： 121.24.162.* 2009-8-10 16:30
数学小论文一
关于“0”
0,可以说是人类最早接触的数了.我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量.”这样说显然是不正确的.我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点（即一个标准大气压下的冰水混合物的温度）,其中的0便是水的固态和液态的区分点.而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如：1）零碎；小数目的.2）不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等.”
“任何数除以0即为没有意义.”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法（小学时）就是将一份分成若干份,求每份有多少.一个整体无法分成0份,即“没有意义”.后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量（一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数）,应等于无穷大（一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数）.从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”.
“105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多；彼此意思却不同.105、2003年中的0指数的空位,不可删去.203房间中的0是分隔“楼（2）”与“房门号（3）”的（即表示二楼八号房）,可删去.0还表示……
爱因斯坦曾说：“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,宏观上看来,我始终认为是荒唐的.”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人.作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望（包括行动）能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”.
数学小论文二
各门科学的数学化
数学究竟是什么呢?我们说,数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学．它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具．
同其他科学一样,数学有着它的过去、现在和未来．我们认识它的过去,就是为了了解它的现在和未来．近代数学的发展异常迅速,近30多年来,数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和．预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年．所以在认识了数学的过去以后,大致领略一下数学的现在和未来,是很有好处的．
现代数学发展的一个明显趋势,就是各门科学都在经历着数学化的过程．
例如物理学,人们早就知道它与数学密不可分．在高等学校里,数学系的学生要学普通物理,物理系的学生要学高等数学,这也是尽人皆知的事实了．
又如化学,要用数学来定量研究化学反应．把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量,用方程表示它们的变化规律,通过方程的“稳定解”来研究化学反应．这里不仅要应用基础数学,而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学．
再如生物学方面,要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动．这种运动可以用方程组表示出来,通过寻求方程组的“周期解”,研究这种解的出现和保持,来掌握上述生物界的现象．这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究,也是要应用“发展中的”数学．这使得生物学获得了重大的成就．
谈到人口学,只用加减乘除是不够的．我们谈到人口增长,常说每年出生率多少,死亡率多少,那么是否从出生率减去死亡率,就是每年的人口增长率呢?不是的．事实上,人是不断地出生的,出生的多少又跟原来的基数有关系；死亡也是这样．这种情况在现代数学中叫做“动态”的,它不能只用简单的加减乘除来处理,而要用复杂的“微分方程”来描述．研究这样的问题,离不开方程、数据、函数曲线、计算机等,最后才能说清楚每家只生一个孩子如何,只生两个孩子又如何等等．
还有水利方面,要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等,也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机,求出它们的解来,然后与实际观察的结果对比验证,进而为实际服务．这里要用到很高深的数学．
谈到考试,同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的．其实考试手段（口试、笔试等等）以及试卷本身也是有质量高低之分的．现代的教育统计学、教育测量学,就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量．只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量．
至于文艺、体育,也无一不用到数学．我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到,给一位演员计分时,往往先“去掉一个最高分”,再“去掉一个最低分”．然后就剩下的分数计算平均分,作为这位演员的得分．从统计学来说,“最高分”、“最低分”的可信度最低,因此把它们去掉．这一切都包含着数学道理．
我国著名的数学家关肇直先生说：“数学的发明创造有种种,我认为至少有三种：一种是解决了经典的难题,这是一种很了不起的工作；一种是提出新概念、新方法、新理论,其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人；还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域,这是从应用的角度有一个很大的发明创造．”我们在这里所说的,正是第三种发明创造．“这里繁花似锦,美不胜收,把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂．”
正如华罗庚先生在1959年5月所说的,近100年来,数学发展突飞猛进,我们可以毫不夸张地用“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面,无处不有数学”来概括数学的广泛应用．可以预见,科学越进步,应用数学的范围也就越大．一切科学研究在原则上都可以用数学来解决有关的问题．可以断言：只有现在还不会应用数学的部门,却绝对找不到原则上不能应用数学的领域．
数学小论文三
数学是什么
什么是数学?有人说：“数学,不就是数的学问吗?”
这样的说法可不对.因为数学不光研究“数”,也研究“形”,大家都很熟悉的三角形、正方形,也都是数学研究的对象.
历史上,关于什么是数学的说法更是五花八门.有人说,数学就是关联；也有人说,数学就是逻辑,“逻辑是数学的青年时代,数学是逻辑的壮年时代.”
那么,究竟什么是数学呢?
伟大的革命导师恩格斯,站在辩证唯物主义的理论高度,通过深刻分析数学的起源和本质,精辟地作出了一系列科学的论断.恩格斯指出：“数学是数量的科学”,“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系”.根据恩格斯的观点,较确切的说法就是：数学——研究现实世界的数量关系和空间形式的科学.
数学可以分成两大类,一类叫纯粹数学,一类叫应用 数学.
纯粹数学也叫基础数学,专门研究数学本身的内部规律.中小学课本里介绍的代数、几何、微积分、概率论知识,都属于纯粹数学.纯粹数学的一个显著特点,就是暂时撇开具体内容,以纯粹形式研究事物的数量关系和空间形式.例如研究梯形的面积计算公式,至于它是梯形稻田的面积,还是梯形机械零件的面积,都无关紧要,大家关心的只是蕴含在这种几何图形中的数量关系.
应用数学则是一个庞大的系统,有人说,它是我们的全部知识中,凡是能用数学语言来表示的那一部分.应用数学着限于说明自然现象,解决实际问题,是纯粹数学与科学技术之间的桥梁.大家常说现在是信息社会,专门研究信息的“信息论”,就是应用数学中一门重要的分支学科, 数学有3个最显著的特征.
高度的抽象性是数学的显著特征之一.数学理论都算有非常抽象的形式,这种抽象是经过一系列的阶段形成的,所以大大超过了自然科学中的一般抽象,而且不仅概念是抽象的,连数学方法本身也是抽象的.例如,物理学家可以通过实验来证明自己的理论,而数学家则不能用实验的方法来证明定理,非得用逻辑推理和计算不可.现在,连数学中过去被认为是比较“直观”的几何学,也在朝着抽象的方向发展.根据公理化思想,几何图形不再是必须知道的内容,它是圆的也好,方的也好,都无关紧要,甚至用桌子、椅子和啤酒杯去代替点、线、面也未尝不可,只要它们满足结合关系、顺序关系、合同关系,具备有相容性、独立性和完备性,就能够构成一门几何学.
体系的严谨性是数学的另一个显著特征.数学思维的正确性表现在逻辑的严谨性上.早在2000多年前,数学家就从几个最基本的结论出发,运用逻辑推理的方法,将丰富的几何学知识整理成一门严密系统的理论,它像一根精美的逻辑链条,每一个环节都衔接得丝丝入扣.所以,数学一直被誉为是“精确科学的典范”.
广泛的应用性也是数学的一个显著特征.宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学.20世纪里,随着应用数学分支的大量涌现,数学已经渗透到几乎所有的科学部门.不仅物理学、化学等学科仍在广泛地享用数学的成果,连过去很少使用数学的生物学、语言学、历史学等等,也与数学结合形成了内容丰富的生物数学、数理经济学、数学心理学、数理语言学、数学历史学等边缘学科.
各门科学的“数学化”,是现代科学发展的一大趋势