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人类数学史上!中国人领先的时代

 开心的小马09ha 2019-06-26

本文来源于公众号:数学与人工智能(ID:Math-AI)

中学数学教与学(ID:zxsxjyx)选编


人类数学史,中国人在数学领域还是有些独特的天赋的。

一、公元前,先秦时期,中国数学领先。

1、世界数学趋势:算术与几何学的起源与成熟

2、中国数学贡献:

◎约前4000年,中国西安半坡的陶器上出现数字刻符。

◎前3000前1700年,巴比伦的泥版上出现数学记载。

◎前2700年,中国黄帝时代传说隶首做算数之说,大挠发明了甲子。(天干地支各12,60种组合)

◎前2500年,据中国战国时尸佼著《尸子》记载:“古者,陲(注:传说为黄帝或尧时人为规、矩、准、绳,使天下仿焉”。这相当于已有“圆、方、平、直”等形的概念。

◎前2100年,中国夏朝出现象征吉祥的河图洛书纵横图,即为“九宫算”, 这被认为是现代“组合数学”最古老的发现。

◎前1400年,中国商代甲骨文辞记录已有十进制记数,最大数字是3万。

◎前1050年,中国西周时期,“九数”成为“国子”的必修课程之一。

◎前400年,中国战国时期的《墨经》中记载了一些几何学的义理。

◎战国时期的中国,筹算成为当时的主要计算方法,出现《庄子》、《考工记》记载中的极限概念、分数运算法、特殊角度概念及对策论的例证。

◎前170年,湖北出现竹简算书《算数书》。

◎约前1世纪,中国的《周髀算经》发表。其中阐述了“盖天说”和四分历法,使用分数算法和开方法等。

二、公元元年~1000年 ,汉唐时期,中国数学领先。

1、世界数学趋势:解三角形、解三次方程式、解不定式

2、中国数学贡献:

◎50~100年,继西汉张苍、耿寿昌删补校订之后,东汉时刘徽等人集注出版了《九章算术》,这是中国最早的数学专著,收集了246个问题的解法。

◎3世纪~4世纪,魏晋时期,中国赵爽在《勾股圆方图注》中列出了关于直角三角形三边之间关系的命题共21条。中国刘徽发明“割圆术”,并算得圆周率为3.1416;著《海岛算经》,论述了有关测量和计算海岛的距离、高度的方法。

◎约463年,中国祖冲之算出了圆周率的近似值到第七位小数,这比西方早了1000多年。

◎466~485年,中国三国时期的《张邱建算经》成书。

◎550年,中国南北朝甄鸾撰《五草算经》、《五经算经》、《算术记遗》。

◎6世纪,中国六朝时,祖暅提出祖氏定律:若二立体等高处的截面积相等,则二者体积相等。西方直到17世纪才发现同一定律,称为卡瓦列利原理。隋代《皇极历法》内,已用“内插法”来计算日、月的正确位置(中国刘焯)。

◎620年,中国唐朝王孝通著《辑古算经》,解决了大规模土方工程中提出的三次方程求正根的问题。

◎656年,中国唐代李淳风等奉旨著《“十部算经”注释》,作为国子监算学馆的课本。“十部算经”指:《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《张邱建算经》、《五经算经》等。

◎727年,中国唐朝开元年间,僧一行编成《大衍历》,建立了不等距的内插公式。

三、公元1000~1700年,宋元时期,中国数学领先

1、世界数学趋势:代数与几何的统一解析几何,发现微积分、概率论

2、中国数学贡献

◎1000-1019年,中国北宋刘益著《议古根源》,提出了“正负开方术”。

◎ 1050年,中国宋朝贾宪在《黄帝九章算术细草》中,创造了开任意高次幂的“增乘开方法”,并列出了二项式定理系数表,这是现代“组合数学”的早期发现。后人所称的“杨辉三角”即指此法。

◎1086~1093年,中国宋朝沈括在《梦溪笔谈》中提出“隙积术”和“会圆术”,开始高阶等差级数的研究。

◎1247年,中国宋朝秦九韶著《数书九章》共十八卷,推广了“增乘开方法”。书中提出的联立一次同余式的解法,比西方早570余年。

◎1248年,中国宋朝李治著《测圆海镜》十二卷,这是第一部系统论述“天元术”的著作。

◎1261年,中国宋朝杨辉著《详解九章算法》,用“垛积术”求出几类高阶等差级数之和。

◎1274年,中国宋朝杨辉发表《乘除通变本末》,叙述“九归”捷法,介绍了筹算乘除的各种运算法。

◎1280年,中国元朝王恂、郭守敬等在《授时历》用招差法编制日月的方位表。

◎14世纪中叶前,中国开始应用珠算盘,并逐渐代替了筹算。

◎1303年,中国元朝朱世杰著《四元玉鉴》三卷,把“天元术”推广为“四元术”。

四、公元1701-1800年

1、世界数学趋势:极限、变量的拓展

2、中国数学贡献:空白

五、公元1800 - 1899年

1、世界数学趋势:极限、函数向几何的回归,向实际应用回归,向高等数学发展

2、中数学贡献:空白

六、公元1900-1960年 ,新中国成立前后

1、世界数学趋势:高等数学中的线性代数,向空间、多维、时空方向发展。向经济、信息、军工发展。尽管陌生,硬着头皮往下看,一个一个的数学理论的提出,何尝不是对数学家的奖偿。

2、中国数学贡献:

◎1943年,中国林士谔提出求代数方程数字解的林士谔方法。

◎美籍华人陈省身建立代数拓扑和微分几何的联系,推进了整体几何学的发展。

◎中国华罗庚发展了三角和法研究解析数论。

◎1950年,美籍华人陈省身与法国的艾勒斯曼、美国斯丁路特共同提出纤维丛的理论。

◎1958年,中国科学院计算技术研究所试制成功中国第一台通用电子计算机。

人类数学史,中国数学在宋元以前一直领跑世界,为人类科学发现作出了独特的贡献,但从明清以来,一直看不到中国数学家的身影了,直到解放前后,中国或华人中才出了三个数学家。林士谔、陈省身、华罗庚。

高考是跟着国家的发展战略走的,我国基础科学研究落后,主要是数学落后引起的。可以预见,将来,初中高考数学教学,更多的是回归到数学的本质,回归到教材,回归到数学应用。

高考是指挥棒,中国数学要重新领跑世界,还得从少年抓起!

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