導航:首頁 > 數字科學 > 2中國傳統數學的特徵是什麼

2中國傳統數學的特徵是什麼

發布時間:2022-07-06 04:55:10

⑴ 劉徽到祖沖之的中國古代數學特徵是什麼

數學是中國古代科學中一門重要的學科,根據中國古代數學發展的特點,可以分為五個時期:萌芽;體系的形成;發展;繁榮和中西方數學的融合。
中國古代數學的萌芽
原始公社末期,私有制和貨物交換產生以後,數與形的概念有了進一步的發展,仰韶文化時期出土的陶器,上面已刻有表示1234的符號。到原始公社末期,已開始用文字元號取代結繩記事了。
西安半坡出土的陶器有用1~8個圓點組成的等邊三角形和分正方形為100個小正方形的圖案,半坡遺址的房屋基址都是圓形和方形。為了畫圓作方,確定平直,人們還創造了規、矩、准、繩等作圖與測量工具。據《史記·夏本紀》記載,夏禹治水時已使用了這些工具。
商代中期,在甲骨文中已產生一套十進制數字和記數法,其中最大的數字為三萬;與此同時,殷人用十個天乾和十二個地支組成甲子、乙丑、丙寅、丁卯等60個名稱來記60天的日期;在周代,又把以前用陰、陽符號構成的八卦表示八種事物發展為六十四卦,表示64種事物。
公元前一世紀的《周髀算經》提到西周初期用矩測量高、深、廣、遠的方法,並舉出勾股形的勾三、股四、弦五以及環矩可以為圓等例子。《禮記·內則》篇提到西周貴族子弟從九歲開始便要學習數目和記數方法,他們要受禮、樂、射、馭、書、數的訓練,作為「六藝」之一的數已經開始成為專門的課程。
春秋戰國之際,籌算已得到普遍的應用,籌算記數法已使用十進位值制,這種記數法對世界數學的發展是有劃時代意義的。這個時期的測量數學在生產上有了廣泛應用,在數學上亦有相應的提高。
國時期的百家爭鳴也促進了數學的發展,尤其是對於正名和一些命題的爭論直接與數學有關。名家認為經過抽象以後的名詞概念與它們原來的實體不同,他們提出「矩不方,規不可以為圓」,把「大一」(無窮大)定義為「至大無外」,「小一」(無窮小)定義為「至小無內」。還提出了「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」等命題。
而墨家則認為名來源於物,名可以從不同方面和不同深度反映物。墨家給出一些數學定義。例如圓、方、平、直、次(相切)、端(點)等等。
墨家不同意「一尺之棰」的命題,提出一個「非半」的命題來進行反駁:將一線段按一半一半地無限分割下去,就必將出現一個不能再分割的「非半」,這個「非半」就是點。
名家的命題論述了有限長度可分割成一個無窮序列,墨家的命題則指出了這種無限分割的變化和結果。名家和墨家的數學定義和數學命題的討論,對中國古代數學理論的發展是很有意義的。
中國古代數學體系的形成
秦漢是封建社會的上升時期,經濟和文化均得到迅速發展。中國古代數學體系正是形成於這個時期,它的主要標志是算術已成為一個專門的學科,以及以《九章算術》為代表的數學著作的出現。
《九章算術》是戰國、秦、漢封建社會創立並鞏固時期數學發展的總結,就其數學成就來說,堪稱是世界數學名著。例如分數四則運算、今有術(西方稱三率法)、開平方與開立方(包括二次方程數值解法)、盈不足術(西方稱雙設法)、各種面積和體積公式、線性方程組解法、正負數運算的加減法則、勾股形解法(特別是勾股定理和求勾股數的方法)等,水平都是很高的。其中方程組解法和正負數加減法則在世界數學發展上是遙遙領先的。就其特點來說,它形成了一個以籌算為中心、與古希臘數學完全不同的獨立體系。
《九章算術》有幾個顯著的特點:採用按類分章的數學問題集的形式;算式都是從籌算記數法發展起來的;以算術、代數為主,很少涉及圖形性質;重視應用,缺乏理論闡述等。
這些特點是同當時社會條件與學術思想密切相關的。秦漢時期,一切科學技術都要為當時確立和鞏固封建制度,以及發展社會生產服務,強調數學的應用性。最後成書於東漢初年的《九章算術》,排除了戰國時期在百家爭鳴中出現的名家和墨家重視名詞定義與邏輯的討論,偏重於與當時生產、生活密切相結合的數學問題及其解法,這與當時社會的發展情況是完全一致的。
《九章算術》在隋唐時期曾傳到朝鮮、日本,並成為這些國家當時的數學教科書。它的一些成就如十進位值制、今有術、盈不足術等還傳到印度和阿拉伯,並通過印度、阿拉伯傳到歐洲,促進了世界數學的發展。
中國古代數學的發展
魏、晉時期出現的玄學,不為漢儒經學束縛,思想比較活躍;它詰辯求勝,又能運用邏輯思維,分析義理,這些都有利於數學從理論上加以提高。吳國趙爽注《周髀算經》,漢末魏初徐岳撰《九章算術》注,魏末晉初劉徽撰《九章算術》注、《九章重差圖》都是出現在這個時期。趙爽與劉徽的工作為中國古代數學體系奠定了理論基礎。
趙爽是中國古代對數學定理和公式進行證明與推導的最早的數學家之一。他在《周髀算經》書中補充的「勾股圓方圖及注」和「日高圖及注」是十分重要的數學文獻。在「勾股圓方圖及注」中他提出用弦圖證明勾股定理和解勾股形的五個公式;在「日高圖及注」中,他用圖形面積證明漢代普遍應用的重差公式,趙爽的工作是帶有開創性的,在中國古代數學發展中佔有重要地位。

⑵ 試述中國古代數學的特點

3 中國古代數學思想特點
(1). (實用性)《九章算術》收集的每個問題都是與生產實踐有聯系的應用題,以解決問題為目的.從《九章算術》開始,中國古典數學著作的內容,幾乎都與當時社會生活的實際需要有著密切的聯系.這不僅表現在中國的算學經典基本上都遵從問題集解的體例編纂而成,而且它所涉及的內容反映了當時社會政治、經濟、軍事、文化等方面的某些實際情況和需要,以致史學家們常常把古代數學典籍作為研究中國古代社會經濟生活、典章制度(特別是度量衡制度),以及工程技術(例如土木建築、地圖測繪)等方面的珍貴史料.而明代中期以後興起的珠算著作,所論則更是直接應用於商業等方面的計算技術.中國古代數學典籍具有濃厚的應用數學色彩,在中國古代數學發展的漫長歷史中,應用始終是數學的主題,而且中國古代數學的應用領域十分廣泛,著名的十大算經清楚地表明了這一點,同時也表明「實用性」又是中國古代數學合理性的衡量標准.這與古代希臘數學追求純粹「理性」形成強烈的對照.其實,中國古代數學一開始就同天文歷法結下了不解之緣.中算史上許多具有世界意義的傑出成就就是來自歷法推算的.例如,舉世聞名的「大衍求一術」(一次同餘式組解法)產於歷法上元積年的推算,由於推算日、月、五星行度的需要中算家創立了「招差術」(高次內插法);而由於調整歷法數據的要求,歷算家發展了分數近似法.所以,實用性是中國傳統數學的特點之一.
(2).(演算法程序化)中國傳統數學的實用性,決定了他以解決實際問題和提高計算技術為其主要目標.不管是解決問題的方式還是具體的演算法,中國數學都具有程序性的特點.中國古代的計算工具是算籌,籌算是以算籌為計算工具來記數,列式和進行各種演算的方法.有人曾經將中國傳統數學與今天的計算技術對比,認為算籌相應於電子計算機可以看作「硬體」,那麼中國古代的「算術」可以比做電子計算機計算的程序設計,是一種軟體的思想.這種看法是很有道理的.中國的籌算不用運算符號,無須保留運算的中間過程,只要求通過籌式的逐步變換而最終獲得問題的解答.因此,中國古代數學著作中的「術」,都是用一套一套的「程序語言」所描寫的程序化演算法.各種不同的籌法都有其基本的變換法則和固定的演算程序.中算家善於運用演算的對稱性、循環性等特點,將演算程序設計得十分簡捷而巧妙.如果說古希臘的數學家以發現數學的定理為目標,那麼中算家則以創造精緻的演算法為已任.這種設計等式、演算法之風氣在中算史上長盛不衰,清代李銳所設計的「調日法術」和「求強弱術」等都可以說是我國古代傳統的遺風. 古代數學大體可以分為兩種不同的類型:一種是長於邏輯推理,一種是發展計算方法.這也大致代表了西方數學和東方數學的不同特色.雖然以算為主的某些特點也為東方的古代印度數學和中世紀的阿拉伯數學所具有,但是,中國傳統數學在這方面更具有典型性.中算對於算具的依賴性和形成一整套程序化的特點尤為突出.例如,印度和阿拉伯在歷史上雖然也使用過土盤等算具,但都是輔助性的,主要還是使用筆算,與中國長期使用的算籌和珠算的情形大不相同,自然也沒有形成像中國這樣一貫的與「硬體」相對應的整套「軟體」.
(3).(模型化)「數學模型」是針對或參照某種事物系統的特徵或數量關系,採用形式話數學語言,概括的近似地表達出來的一種數學結構.古代的數學模型當然沒有這樣嚴格,但如果不要求「形式化的數學語言」,對「數學結構」也作簡單化的解釋,則仍然可以應用這個定義.按此定義,數學模型與現實世界的事物有著不可分割的關系,與之有關的現實事物叫做現實原形,是為解釋原型的問題才建立應用數學模型的.《九章算術》中大多數問題都具有一般性解法,是一類問題的模型,同類問題可以按同種方法解出.其實,以問題為中心、以演算法為基礎,主要依靠歸納思維建立數學模型,強調基本法則及其推廣,是中國傳統數學思想的精髓之一.中國傳統數學的實用性,要求數學研究的結果能對各種實際問題進行分類,對每類問題給出統一的解法;以歸納為主的思維方式和以問題為中心的研究方式,傾向於建立基本問題的結構與解題模式,一般問題則被化歸、分解為基本問題解決.由於中國傳統數學未能建立起一套抽象的數學符號系統,對一般原理、法則的敘述一方面是藉助文辭,一方面是通過具體問題的解題過程加以演示,使具體問題成為相應的數學模型.這種模型雖然和現代的數學模型有一定的區別,但二者在本質上是一樣的.
(4).(寓理於算)由於中國傳統數學注重解決實際問題,而且因中國人綜合、歸納思維的決定,所以中國傳統數學不關心數學理論的形式化,但這並不意味中國傳統僅停留在經驗層次上而無理論建樹.其實中國數學的演算法中蘊涵著建立這些演算法的理論基礎,中國數學家習慣把數學概念與方法建立在少數幾個不證自明、形象直觀的數學原理之上,如代數中的「率」的理論,平面幾何中的「出入相補」原理,立體幾何中的「陽馬術」、曲面體理論中的「截面原理」(或稱劉祖原理,即卡瓦列利原理)等等.
中國古代數學的特點雖然在一定的程度上促進了其自身的發展,但正是因為這其中的某些特點,中國古代數學走向了低谷.
4 中國古代數學由興轉衰的原因分析
(1).獨尊儒術,蔑視邏輯.漢武帝時,「罷黜百家,獨尊儒術」使得當時注重形式邏輯的墨子思想未能得到繼承和發展.儒家思想講究簡約,而忽視了邏輯思維的過程.這一點從中國古代的典籍中能找到最准確的說明.《周髀算經》中雖然給出了勾股定理,但卻沒給出證明.《九章算術》同樣只在給出題目的同時,給出一個結果和計算的程式,對其中的邏輯思維卻沒有去說明.中國古代數學這種只注重計算形式(即古代數學家所謂的「術」)與過程,不注重邏輯思維的做法,在很長一段時間里禁錮了中國古代數學發展.這種情況的出現當然也有其原因,中國古代傳統數學主要是在算籌的基礎上發展起來的,後來發展到以算盤為工具的計算時代,但是這些工具的使用在另一方面為中國人提供了一種程式化的求解方法,從而忽視了其中的邏輯思維過程.此外,中國傳統數學講究「寓理於算」.即使高度發達的宋元數學也是如此.數學書是由一系列的數學問題組成的.你也可以稱它們為「習題解集」.數學理論以『術」的形式出現.早期的「術」只有一個過程,後人就紛紛為它們作注,而這些注釋也很簡約.實際上就是舉例「說明」,至於說明了什麼,條件變一下怎麼辦,就要讀者自已去總結了,從來不會給你一套系統的理論.這是一種相對原始的做法.但隨著數學的發展,這種做法的局限性就表現出來了,它極不利於知識的總結.如果只有很少一點數學知識,那麼,問題還不嚴重,但隨著數學知識的增長,每個知識點都用一個題目來包裝,而不把它們總結出來就難以從整體上去把握這些知識.這無論對學習數學還是研究,發展數學都是不利的.
(2). 崇尚玄學,迷信數術,歪曲數學思想.魏晉時期,儒學雖然受到一定的沖擊,但其統治地位並未受到動搖.老莊學說和儒家學說相反相成便形成了玄學.玄學原本探究的是有關人生的哲學,但後來與數學混在了一起.古人曾就常常以玄術來解釋數學問題,使得數學概念和方法遭到歪曲.張衡是我國著名科學家.當時他雖然已經知道圓周率「周一徑三」不準確,但由於他始終相信「周一徑三」來源於「參天兩地」的說法,一直沒深入探究,因而未能將圓周率推算到更精確的地步,這不能不說是一大遺憾.當玄術和數術充塞數學時,數學已經明顯存有落後的隱患.
(3). 故步自封,墨守成規,拒絕數學符號.中國古代數學是以漢語描述的,歷來不重視漢字以外的數學符號,給邏輯思維帶來很大的困難,使我國長期不能形成演繹推理的傳統,嚴重影響了我國數學的發展.從明朝開始,中國就走上了閉關鎖國的道路.這種行為與小農思想相適應,早在秦代就已經出現端倪,建一條長城將自己圍起來,對外面的東西不聞不問.相比之下,西方在度過了中世紀的黑暗時期後,進入了文藝復興時期.歐洲的擴張、航海技術開闊了西方人的眼界,同時也大大推動了數學的發展.在18世紀的改革和動盪中,新出現的資產階級推翻了英、法的君主政治.封建的政治、社會和經濟思想被經典的自由主義哲學所取代,這種哲學促進了19世紀的工業革命.社會生產力的提高成了西方數學發展的源源不斷的動力.最終,近代的數學在西方被建立起來,而曾是數學大國之一的中國,在其中卻無所作為.
(4). 此外,中國長期處於封建社會,遲遲未能進入資本主義階段,也是導致中國古代數學發展停頓的直接原因.從整體上看,數學是與所處的社會生產力相適應的.中國社會長期處於封閉的小農經濟環境,生產力低下,不僅沒有工業,商業也不發達.整個社會對數學沒有太高的要求, 自然研究數學的人也就少了. 恩格斯說,天文學和力學是推動數學發展的動力,而在當時的中國這種動力已趨近枯竭.

⑶ 請數學高手賜教:中國傳統數學的特點是什麼答案越詳細越好。謝謝!

中國數學的特點和對世界的影響中國數學的特點
(1)以演算法為中心,屬於應用數學 中國數學不脫離社會生活與生產的實際,以解決實際問題為目標,數學研究是圍繞建立演算法與提高計算技術而展開的
(2)具有較強的社會性 中國傳統數學文化中,數學被儒學家培養人的道德與技能的基本知識---六藝(禮、樂、射、御、書、數)之一,它的作用在於「通神明、順性命,經世務、類萬物」,所以中國傳統數學總是被打上中國哲學與古代學術思想的烙印,往往與術數交織在一起 同時,數學教育與研究往往被封建政府所控制,唐宋時代的數學教育與科舉制度、歷代數學家往往是政府的天文官員,這些事例充分反映了這一性質
(3)寓理於算,理論高度概括 由於中國傳統數學注重解決實際問題,而且因中國人綜合、歸納思維的決定,所以中國傳統數學不關心數學理論的形式化,但這並不意味中國傳統僅停留在經驗層次而無理論建樹 其實中國數學的演算法中蘊涵著建立這些演算法的理論基礎,中國數學家習慣把數學概念與方法建立在少數幾個不證自明、形象直觀的數學原理之上,如代數中的「率」的理論,平面幾何中的「出入相補」原理,立體幾何中的「陽馬術」、曲面體理論中的「截面原理」(或稱劉祖原理,即卡瓦列利原理)等等
       中國數學對世界的影響 數學活動有兩項基本工作----證明與計算,前者是由於接受了公理化(演繹化)數學文化傳統,後者是由於接受了機械化(演算法化)數學文化傳統 在世界數學文化傳統中,以歐幾里得《幾何原本》為代表的希臘數學,無疑是西方演繹數學傳統的基礎,而以《九章算術》為代表的中國數學無疑是東方演算法化數學傳統的基礎,它們東西輝映,共同促進了世界數學文化的發展 中國數學通過絲綢之路傳播到印度、阿拉伯地區,後來經阿拉伯人傳入西方 而且在漢字文化圈內,一直影響著日本、朝鮮半島、越南等亞洲國家的數學發展

⑷ 中國古代數學特點

我國古代數學具有的特點是:實用性;演算法化;模型化;數形結合、直覺把握;寓理於算.

中國數學的特點如下:

1.中國數學最基本的特點是具有鮮明的社會性。通觀中國古典數學著作的內容,幾乎都與當時社會生活的實際需要有著密切的聯系。從《九章算術》開始,中國算學經典基本上都遵從問題集解的體例編纂而成,其內容反映了當時社會政治、經濟、軍事、文化等方面的某些實際需要,具有濃厚的應用數學的色彩;

2.中國數學教育與研究始終置於政府的控制之下,以適應統治階級的需要;

3.中國數學家的數學論著深受歷史上各種社會思潮、哲學流派以至宗教神學的影響,具有形形色色的社會痕跡。

4.中國數學是以幾何方法和代數方法的相互滲透表現為形數結合的,是用算籌來計算的.並採用了十進位制。同時,用一整套」程序語言」來揭示計算方法,而演算程序簡捷而巧妙。

5.中國數學理論表現為運算過程之中,即「寓理於算」。中國數學家善於從錯綜復雜的數學現象中抽象出深刻的數學概念,提煉出一般的數學原理,作為研究眾多數學問題的基礎。

⑸ 中國傳統數學的主要特徵是什麼從哪些成就表現出來

數學是研究客觀事物的空間形式與數量關系的科學。它不受任何時間和空間的限制,強烈地顯現這一本質屬性。然而,在古代各個時期不同的文化傳統中,數學的表現形式往往也不盡相同,各自呈現出自己的特徵。比如中國古典數學在表現形式、思維模式、與社會實際的關系、研究的中心以及發展的歷程等許多方面與其他文化傳統,特別是古希臘數學有較大的區別。

首先是其表現形式,這里主要指數學經典的著作形式。古希臘數學常常採取抽象的公理化的形式,而中國古典數學則是以術文統率例題的形式。兩種不同的形式,代表著迥然不同的兩種風格。這兩種形式和風格同樣可以闡發數學理論的基礎。有人往往忽略了這一點,把中國古代數學著作籠統地概括成應用問題集的形式。只要仔細分析、比較一下數學著作本身,就不難發現這個結論是極不正確的。比如最重要的著作《九章算術》,它的九章中,方田、粟米、少廣、商功、盈不足、方程六章的全部及衰分、均輸、勾股三章的部分,要麼先列出一個或幾個例題,然後給出十分抽象的「術」;要麼先列出十分抽象的「術」,然後給出若干例題。這里的「術」都是些公式或抽象的計算程序;前者的例題只有題目及答案,後者的例題則包括題目、答案與「術」。所謂「術」就是闡述各種演算法及具體應用,類似於後世的細草。《九章算術》中只有約五分之一的部分,即衰分、均輸、勾股三章的約50個題目,可以說是應用問題集的形式。由此就得出《九章算術》是一部應用問題集的結論是不恰當的,正確的提法應是術文統率例題的形式。後來的《孫子算經》等的主體應該說是應用問題集的形式,但把一些預備知識放到了卷首。宋元數學高潮中的著作,賈憲《黃帝九章算經細草》的抽象性更高於《九章算術》,其它著作由於演算法更為復雜,演算法的抽象性有時達不到《九章》的程度,但是也作了可貴的努力,如《數書九章》的「大衍總數術」及其核心「大衍求一術」就是同餘式解法的總術;「正負開方術」用抽象的文字闡述了開四次方的方法後,又聲明「後篇效此」,說明也是普遍方法。朱世傑的兩部著作都把大量預備知識、演算法放在卷首,《四元玉鑒》的卷首還載有天元術、二元術、三元術、四元術的解法範例。《測圓海鏡》更是把「圓城圖式」及後面要用到的定義、命題列入卷一的「識別雜記」。因此,總的說來,演算法(術)是解應用題的關鍵,「術」自然就成為中國古代數學的核心。中國數學著作是以演算法為核心,演算法統率例題的形式。中國傳統文化

其次是關於數學理論的研究。古希臘數學使用演繹推理,使數學知識形成了嚴謹的公理化體系。許多學者誇大了中國古算與古希臘數學的差別,認為中國古代數學成就只是經驗的積累,沒有推理,尤其是沒有演繹推理。這是對中國古代數學缺乏起碼了解的膚淺之見。遺憾的是,這種膚淺之見被某些科學泰斗所贊同而頗為流行,甚至成為論述現代科學沒有在中國產生的出發點。誠然,中國古代數學與哲學結合得不像古希臘那麼緊密,中國古代數學大家也不像古希臘數學大師那樣大多是思想界的頭面人物或思想流派的首領。一般說來,中國思想家對數學的興趣遠遜於古希臘的同仁,先秦諸子中即使數學修養最高的墨家,其數學成就也難望古希臘思想家的項背。同樣,中國數學家,就整體而言,對數學理論研究的關注,也遠不如古希臘數學家。比如,《九章算術》和許多數學著作對數學概念沒有定義,許多數學問題的表述,並不嚴謹。這就要求讀者必須站在作者的立場上,與作者共處於一個和諧的體系中,才能理解其內容,這或多或少也阻礙了數學理論的發展。硬說中國古代與古希臘同樣重視數學理論研究,固然是不妥的。反之,說中國古代數學沒有理論,沒有推理,也是不符史實的。《周髀算經》記載,先秦數學家陳子在教誨榮方時,指出他之所以對某些數學原理不能理解,在於他「之於數未能通類」,他認為數學的「道術」,「言約而用博」,必須做到「能類以合類」。陳子大約處於《九章算術》編纂過程的初期。實際上,《九章》的編纂正是貫穿了「通類」、「類以合類」的思想。《九章算術》的作者把能用同一種數學方法解決的問題歸於一類,提出共同的、抽象的「術」,如方田術、圓田術、今有術、衰分術、返衰術、少廣術、開方術、盈不足術、均輸術、方程術、勾股術等等,又將這些術及例題按其性質或應用分成方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股九類。劉徽進一步挖掘《九章》許多方法的內在聯系,又將衰分術、均輸術、方程新術等歸結到今有術。劉徽正是通過「事類相推」,找出了各種方法的歸宿,發現數學知識是「枝條雖分而同本干」,並「發自一端」的一株大樹,形成了自己完整的數學理論體系。賈憲總結開方法,創造開方作法本源。楊輝總結出勾股生變十三名圖,李冶探討了各種容圓關系,給出600多條公式,也都是通過歸納、類比做到通類,進而「類以合類」,進行數學的理論概括。

通過「合類」,歸納出抽象的公式之後,將這些公式應用於解某些數學問題,實際上是從一般到特殊的演繹過程,這里要特別談一下中國古代數學中有沒有演繹推理的問題。大家知道,數學知識的獲得,要通過類比、歸納、演繹各種推理途徑,而證明一個數學命題的正確性,則必須依靠演繹推理。中國古代數學著作正是大量使用演繹推理。以中國古代最為發達的高次方程這一分支為例,劉徽、王孝通都提出了方程的推導過程,金元數學家更創造了設未知數列方程的天元術,李冶將用天元術列方程所需要的定理、公式大都在卷一的「識別雜記」中給出。劉徽、王孝通、秦九韶、李冶、朱世傑等推導高次方程的過程都是依靠演繹推理的,因而是正確的。至於劉徽用極限思想和無窮小分割對圓面積公式的證明,對錐體體積公式的證明;用出入相補原理對解勾股形諸公式的證明,對大量面積、體積公式的證明,對開方術的證明;利用齊同原理對方程術、盈不足術及許多演算法的證明,都是演繹推理的典範。只要不帶偏見,都會認識到劉徽在拓展數學知識時以歸納、類比為主,而在論證《九章算術》的公式、演算法的正確性時,在批駁《九章算術》的某些錯誤時,則以演繹推理為主,從而把他自己掌握的數學知識建立在可靠的理論基礎之上。

說數學研究與思想界結合得不密切,是就整體而言的,並不是說每個數學家都如此,比如劉徽就例外。他深受魏晉辯難之風的影響,他對《九章算術》「析理以辭,解體用圖」,「析理」正是辯難之風的要件,劉徽析理的原則、析理的方法都是與當時辯難之風合拍的。當然,即使是劉徽對許多數學概念的探討還沒達到古希臘那麼深入的地步。比如,劉徽將無窮小分割引入數學證明是前無古人的貢獻,卻從未考慮過潛無窮小與實無窮小的區別。不過,這未必是壞事。古希臘數學家無法圓滿解決潛無限與實無限的問題,不得不把無窮小概念排除在數學研究之外,因此,他們在證明數學命題時,從未使用過極限思想和無窮小分割。劉徽則不然,他認為圓內接正多邊形邊數無限增多,最後必定「與圓周合體」,因此可以對與圓周合體的正多邊形進行無窮小分割並求其面積之和;他認為對陽馬與鱉臑組成的塹堵進行無窮分割,可以達到「微則無形」的地步;劉徽在極限思想的運用上遠遠超過了古希臘的同類思想,達到了文藝復興前世界數學界的最高峰。古希臘數學家認為正方形的對角線與其邊長沒有公度,即與1沒有公度,導致數學史上的第一次危機,使古希臘數學轉向,把計算排除在數學之外,只注重空間形式的研究,因而在無理數面前束手無策。而劉徽、祖沖之等則不然,他們對「開之不盡」的「不可開」的數,敢於繼續開方,「求其微數」,以十進分數無限逼近無理根的近似值。沒有陷入哲學的爭論,從數學計算的實際出發,使中國數學家能夠繞過曾導致希臘數學改變航向或裹足不前的暗礁,在數學理論和實踐上達到古希臘數學家所不曾達到的高度。

長於計算,以演算法為中心,是中國古代數學的顯著特點。古希臘數學只考慮數和形的性質,而不考慮具體數值。比如,他們很早就懂得,任何一個圓的周長與直徑之比是個常數,但這個常數的數值,幾百年無人問津,直到阿基米德才求出其值的范圍。相反,中國古典數學幾乎不研究離開數量關系的圖形的性質,而通過切實可行的方法把實際問題化為一類數學模型,然後用一套程序化即機械化的演算法求解。算經中的「術」全是計算公式與計算程序,或應用這些公式、程序的細草,所有的問題都要算出具體數值作為答案,即使幾何問題,也要算出有關因素的長度、面積、體積。這就是幾何方法與演算法相結合,或幾何問題的演算法化。劉徽說:「以法相傳,亦猶規矩、度量可得而共」(《九章算術注·序》),清楚地表達了中國古算形、數結合的特點。《九章算術》的開方術、方程術、盈不足術、衰分術、均輸術,劉徽計算圓周率的割圓術、計算弧田面積近似值的方法,賈憲求賈憲三角各廉的增乘方法,賈憲開創而秦九韶使之完備的求高次方程正根的正負開方術,秦九韶的同餘式解法,朱世傑的四元術,等等,都有相當復雜的計算程序。數學運算的程序化使復雜的計算問題易於掌握,即使不懂其數學原理,也可掌握其程序,於是產生了程序的輔助用表「立成」。上述這些程序都具有完全確定性、對一整類問題適用性及有效性等現代演算法的三個特點。許多程序幾乎可以一字不差地搬到現代電子計算機上實現。

先進的記數制度,強烈的位置值制是促成中國演算法理論充分發展的重要因素。中國最早發明了十進位置值制記數法,這種記數法十分有利於加減乘除四則運算及分數、小數的表示。加之漢語中數字都是單音節,便於編成口訣,促成籌算乘除捷演算法向口訣的轉化。而籌算的使用使分離系數表示法成為順理成章。線性方程組的分離系數表示法、開方式的記法、天元多項式、四元式的記法,實際上也是一種位置值制。未知數的冪次完全由其在表達式中的位置決定,而不必寫出未知數本身,如開方式中,自上而下依次是「商」、「實」(常數項)、「方」(一次項)、「一廉」、「二廉」(二、三次項系數)……隅(最高次項系數)。天元式也是如此,只是因為運算中有正冪也有負冪,才需要在常數項旁標一「太」字,或在一次項旁標一「元」字,未知數冪次完全由與「太」或「元」的相對位置決定。這種表示法特別便於開方或加減乘除運算,尤其是用天元的冪次乘(或除),只要上下移動「太」或「元」字的位置即可。

數學理論密切聯系實際,是中國古代數學的又一顯著特徵。不能把古算經的所有題目都看成日常生產生活的應用題,有些題目只是為了說明演算法的例題,《九章算術》和《測圓海鏡》中都有此類題目。但是,中國古算確實是以應用為目的的,這是與古希臘數學的顯著區別之一。後者公開申明不以實際應用為目的,而是看成純理念的精神活動,歐幾里得幾乎抹去了《幾何原本》的實際來源的所有蛛絲馬跡。而中國數學家卻從不諱言研究數學的功利主義目的。自《漢書·律歷志》到劉徽、秦九韶,都把數學的作用概括為「通神明」、「類萬物」兩個方面。這里神明的意義既可作神秘主義來理解,也可以看作說明物質世界的變化性質的范疇,或二者兼而有之。《九章算術》劉徽為其注沒有任何神秘主義的成份,對通神明的作用也沒作任何闡發,劉徽倒是明確指出了《九章算術》各章在實際生產生活中的應用范圍:方田以御田疇界域,粟米以御交質變易,衰分以御貴賤稟稅,少廣以御積冪方圓,商功以御功程積實,均輸以御遠近勞費,盈不足以御隱雜互見,方程以御錯糅正負,勾股以御高深廣遠,顯然是「類萬物」方面。秦九韶把「通神明」看作數學作用之大者,並且其理解是神秘主義與世界變化的性質二者兼而有之的,而把類萬物、經世務看成數學作用之小者。盡管他表示要將數學「進之於道」,但他的數學研究實踐使他感到對於大者仍「膚末於見」,而注重於小者,認識到「數術之傳,以實為體」,因此「設為問答以擬於用」。他的《數書九章》除第一問外,大都是實際生活、生產及各種工程的應用題,反映南宋經濟活動之翔實遠勝於《九章算術》等著作對當時現實經濟活動的反映。總之,中國數學密切聯系實際,並在實際應用中得到發展。也許正因為有這個長處,中國數學從《九章算術》到宋元高潮,基本上堅持了唯物主義傳統,未受到數字神秘主義的影響。明朝著作有一些神秘主義的東西,具有穿靴戴帽的性質,但仍不能改變以實際應用為目的這一總的特徵。

統治者對數學的態度造成了中國與希臘數學不同的發展特點。古希臘統治者非常重視數學,造成希臘數學有很強的連續性、繼承性。而中國古代的統治者,除個別者外,大都不重視數學。秦始皇統一中國,較為重視數學的墨家遭到鎮壓,漢朝以後獨尊儒術,儒法合流,讀經學禮,崇尚文史,成為一種社會風氣。由於數學對國計民生的重大作用,統治階級又不得不承認「算術亦六藝要事」(《顏氏家訓·雜藝》),但卻主張「可以兼明,不可以專業」(同上)。數學一直被視為「九九賤技」。劉徽哀嘆「當今好之者寡」,(《九章算術注·序》)秦九韶說「後世學者鄙之不講」,(《數書九章序》)李冶以大儒研究數學,自謂「其憫我者當百數,其笑我者當千數」。(《測圓海鏡序》)劉徽所處之魏晉,秦、李所處之宋元,都是中國數學興盛時期,尚且如此,何論其他!二十四史,林林總總,列入無數帝王將相,以及文學家、思想家,甚至烈女節婦,卻沒有為一個數學家立傳,祖沖之、李冶有傳,卻是以文學家、名臣的身份入傳的。社會的需要,以及世代數學家不計憫笑,刻苦鑽研,自漢迄元,使中國數學登上了世界數壇的一個又一個高峰,然而中國數學的發展常常大起大落,艱難地前進。更使人覺得奇怪的是,高潮往往出現在戰亂時期,如戰國時期《九章算術》主要成就的奠基,魏晉南北朝數學理論的建立,宋遼金元籌算數學的高潮;相反,低谷往往出現在大一統的太平盛世,如唐、明兩代,不僅數學建樹甚少,甚至到了大數學家看不懂前代成果的可笑地步!這當然絲毫不意味著戰亂、分裂比安定、統一更有利於數學的發展,而是因為戰亂時期,儒家思想的統治地位往往受到沖擊,社會思潮較為活躍,思想比較解放。同時由於戰亂,讀經入仕的道路被堵,知識分子稍稍能按自己的興趣和社會的需求發揮自己的才智,所蘊藏的數學才能也得到較充分展示,致使處於夾縫中的數學研究狀況反而比大一統的太平盛世更好一些罷了。

⑹ 中國傳統數學的主要特徵是什麼從哪些成就表現出來

這叫做冪。

冪指乘方運算的結果。n^m指將n自乘m次。把n^m看作乘方的結果,叫做n的m次冪。
其中,n稱為底數,m稱為指數(寫成上標)。當不能用上標時,例如在編程語言或電子郵件中,通常寫成n^m或n**m,亦可以用低德納箭號表示法,寫成n↑m,讀作「n的m次方」。
當指數為1時,通常不寫出來,因為那和底的數值一樣;指數為2、3時,可以讀作「n的平方」、「n的立方」。
n^m的意義亦可視為1×n×n×n...∶起始值1(乘法的單位元)乘底指數這麼多次。這樣定義了後,很易想到如何一般化指!

⑺ 中國數學史的中國數學特點

⑴以演算法為中心,屬於應用數學。中國數學不脫離社會生活與生產的實際,以解決實際問題為目標,數學研究是圍繞建立演算法與提高計算技術而展開的。
⑵具有較強的社會性。中國傳統數學文化中,數學被儒學家培養人的道德與技能的基本知識---六藝(禮、樂、射、御、書、數)之一,它的作用在於「通神明、順性命,經世務、類萬物」,所以中國傳統數學總是被打上中國哲學與古代學術思想的烙印,往往與術數交織在一起。同時,數學教育與研究往往被封建政府所控制,唐宋時代的數學教育與科舉制度、歷代數學家往往是政府的天文官員,這些事例充分反映了這一性質。
⑶寓理於算,理論高度概括。由於中國傳統數學注重解決實際問題,而且因中國人綜合、歸納思維的決定,所以中國傳統數學不關心數學理論的形式化,但這並不意味中國傳統僅停留在經驗層次而無理論建樹。其實中國數學的演算法中蘊涵著建立這些演算法的理論基礎,中國數學家習慣把數學概念與方法建立在少數幾個不證自明、形象直觀的數學原理之上,如代數中的「率」的理論,平面幾何中的「出入相補」原理,立體幾何中的「陽馬術」、曲面體理論中的「截面原理」(或稱劉祖原理,即卡瓦列利原理)等等。
10、中國數學對世界的影響
數學活動有兩項基本工作----證明與計算,前者是由於接受了公理化(演繹化)數學文化傳統,後者是由於接受了機械化(演算法化)數學文化傳統。在世界數學文化傳統中,以歐幾里得《幾何原本》為代表的希臘數學,無疑是西方演繹數學傳統的基礎,而以《九章算術》為代表的中國數學無疑是東方演算法化數學傳統的基礎,它們東西輝映,共同促進了世界數學文化的發展。
中國數學通過絲綢之路傳播到印度、阿拉伯地區,後來經阿拉伯人傳入西方。而且在漢字文化圈內,一直影響著日本、朝鮮半島、越南等亞洲國家的數學發展。

⑻ 中國數學教育的幾個特點

一、評價體系特點與不足
記得從小學到現在,數學試卷上的題,都是結果做得正確,就給個大大的對號。不管過程中存在多少曲折,或者是思維誤差。而有的學生做的數學題目結果錯了,但是過程中清晰的步驟、嚴謹的思維表現,評價者很少顧及。我國評價體系在逐漸完善,但單一模式的定量評價還是佔主導地位。
數學評價應倡導多元化、人性化,除了對結果作出定量分析外,我們更應該關注對過程的定性分析。這樣學生對每個任務的回答都會在認知方面得到檢測,就像解題方法,策略,邏輯思維,推理判斷,數學錯誤,數學表徵等。這些識別出了解題表現中的差異,有助於解釋和澄清那種定量分析所得到的結果,而且對於同樣的答案可以有更多的思考和假設,這些都對今後的進一步研究有促進作用。
二、學生的問題意識、觀察力不強
在數學解題過程中,如果說觀察力強的話,那麼多的角度,總會在「燈火闌珊處」發現新奇之處,而不是一味地遵照標准模式、標准答案解題。這是傳統數學教學中存在的問題,遺留下來的病根,我們對此還是缺乏真正的改革。
劉墉先生在《中國學生的通病》一文中提到:中國學生「好奇但不愛發問」。這種現象在中國已是司空見慣,他們怕過於突出被人認為是愛出風頭,有句話說「棒打露頭青」,所以為了安全起見,還是低調點好。以至於學生都是等著別人問,自己只管聽。沒有自己的問題,也反映了學生很少深入地思考、分析。對問題的思考非常膚淺,不能抓住關鍵,提出有創意的問題。歸根結底,都是一種錯誤的中庸思想在作怪,即把中庸解釋為「不偏之謂中,不易之謂庸」。即平衡的原則,反對變化和動盪。事實上,中庸之道在於不偏執,在矛盾兩極間找到最佳途徑。在諸多可選擇的可能性中取得最佳的、最合情合理的選擇。也可理解為應保守時則保守,應激進時則激進,應受中道時則守中道。知道何時順情理,何時順事理,該理智時理智,該動情時動情。所以,當務之急,探究學生學習數學的心理狀態及方法態度以求轉變學生的思想,提高教學質量。
三、思想上的限制
自古以來,我們的儒家學者的倫理學,在當時的農業社會是適用的,有些還是超前的。例如,儒家強調勤奮,將成功歸因於努力,拼搏的精神,堅信熟能生巧。孔子認為人的生命是有限的,但是可以通過「三不朽」包括立德、立功、立言來延續生命。到了西漢時期「罷黜百家,獨尊儒術」,以儒家宗法思想為中心,包含了神權、君權、父權、夫權等成套的體系,三綱五常等重要儒家理論。統治者利用這些東西,使得他們具有很大的權威性,把一些道德上的和觀念賦予了法律的權威,把平淡的理論極端化了,必有其弊端。平常百姓不得不服從,對舊的條條框框不敢有所突破,在潛意識中,就一直在尋找著某種標准。這種不好的現象要改,但不是一蹴而就,而是需要從思想上的突破開始,落實到個人就是,突破那種自我設限。
自我設限是指個體針對可能到來的失敗威脅而事先設置障礙,以達到自我保護或自我提升的目的,是一種消極的應對方式。中學生學習負擔重,心理壓力大,學業自我設限行為較為普遍。自我設限的行為會帶來比失敗本身更嚴重的不良後果。我們應該盡力幫助每個學生排除自我設限,走出學業困境,從容應對學習中的困難和挑戰。

⑼ 中國古代數學與希臘數學各有什麼特點

中國古代數學有著鮮明的特點。一,中國傳統數學具有鮮明的社會性。中國傳統數學最基本的特點是具有鮮明的社會性。通觀中國古典數學著作的內容,幾乎都與當時社會生活的實際需要有著密切的聯系。二,是中國傳統數學具有明顯的政治經濟導向。三,是中國傳統數學注重形數結合、寓理於算,理論高度概括。

古希臘是個充滿神話的國度,古希臘數學的特點也很神化,如下:一,希臘人將數學抽象化,使之成為一種科學,具有不可估量的意義和價值。希臘人堅持使用演繹證明,認識到只有用勿容置疑的演繹推理法才能獲得真理。要獲得真理就必須從真理出發,不能把靠不住的事實當作已知。從《幾何原本》中的10個公理出發,可以得到相當多的定理和命題。 二,希臘人在數學內容方面的貢獻主要是創立平面幾何、立體幾何、平面與球面三角、數論,推廣了算術和代數,但只是初步的,尚有不足乃至錯誤;三,希臘人重視數學在美學上的意義,認為數學是一種美,是和諧、簡單、明確以及有秩序的藝術;四,希臘人認為在數學中可以看到關於宇宙結構和設計的最終真理,使數學與自然界緊密聯系起來,並認為宇宙是按數學規律設計的,並且能被人們所認識的。

⑽ 中國傳統數學 主要特點

我國傳統數學具有的特點是:實用性;演算法化;模型化;數形結合、直覺把握;寓理於算.

閱讀全文

與2中國傳統數學的特徵是什麼相關的資料

熱點內容
word中化學式的數字怎麼打出來 瀏覽:746
乙酸乙酯化學式怎麼算 瀏覽:1411
沈陽初中的數學是什麼版本的 瀏覽:1363
華為手機家人共享如何查看地理位置 瀏覽:1054
一氧化碳還原氧化鋁化學方程式怎麼配平 瀏覽:894
數學c什麼意思是什麼意思是什麼 瀏覽:1421
中考初中地理如何補 瀏覽:1312
360瀏覽器歷史在哪裡下載迅雷下載 瀏覽:712
數學奧數卡怎麼辦 瀏覽:1402
如何回答地理是什麼 瀏覽:1035
win7如何刪除電腦文件瀏覽歷史 瀏覽:1063
大學物理實驗干什麼用的到 瀏覽:1494
二年級上冊數學框框怎麼填 瀏覽:1713
西安瑞禧生物科技有限公司怎麼樣 瀏覽:1002
武大的分析化學怎麼樣 瀏覽:1255
ige電化學發光偏高怎麼辦 瀏覽:1345
學而思初中英語和語文怎麼樣 瀏覽:1666
下列哪個水飛薊素化學結構 瀏覽:1430
化學理學哪些專業好 瀏覽:1493
數學中的棱的意思是什麼 瀏覽:1071