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數學家什麼輝

發布時間:2023-03-03 12:57:26

① 中國古代數學家簡介

一、劉徽(古代著名數學家)

劉徽(約225年—約295年),漢族,山東濱州鄒平市人,魏晉期間偉大的數學家,中國古典數學理論的奠基人之一。是中國數學史上一個非常偉大的數學家,他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是中國最寶貴的數學遺產。

劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀。他是中國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人。劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生。他雖然地位低下,但人格高尚。他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富。

二、朱世傑(元代數學家、教育家)

朱世傑(1249年-1314年),字漢卿,號松庭,漢族,燕山(今北京)人氏,元代數學家、教育家,畢生從事數學教育。有「中世紀世界最偉大的數學家」之譽。朱世傑在當時天元術的基礎上發展出「四元術」,也就是列出四元高次多項式方程,以及消元求解的方法。

此外他還創造出「垛積法」,即高階等差數列的求和方法,與「招差術」,即高次內插法。主要著作是《算學啟蒙》與《四元玉鑒》。

三、楊輝(南宋著名數學家)

楊輝(生卒年不詳),字謙光,漢族,錢塘(今浙江杭州)人,南宋傑出的數學家、數學教育家。

生平履歷不詳。曾擔任過南宋地方行政官員,為政清廉,足跡遍及蘇杭一帶。他在總結民間乘除捷演算法、「垛積術」、縱橫圖以及數學教育方面,均做出了重大的貢獻。他是世界上第一個排出豐富的縱橫圖和討論其構成規律的數學家。

還曾論證過弧矢公式,時人稱為「輝術」。與秦九韶、李冶、朱世傑並稱「宋元數學四大家」。

著有數學著作5種21卷,即《詳解九章演算法》12卷(1261),《日用演算法》2卷(1262),《乘除通變本末》3卷(1274),《田畝比類乘除捷法》2卷(1275)和《續古摘奇演算法》2卷(1275)(其中《詳解》和《日用演算法》已非完書)。

後三種合稱為《楊輝演算法》。朝鮮、日本等國均有譯本出版,流傳世界。

四、李銳 (清代數學家)

李銳,中國清代數學家。字尚之,號四香。江蘇元和(今蘇州)人。清乾隆三 十三年十二月八日(1769 年 1 月 15 日)生;嘉慶二十二年六月三十日(1817 年 8 月 12 日)卒。數學、天文學。

曾受業於錢大昕門下,後入阮元幕府,整理數學典籍。實際主持《疇人傳》的編寫工作。著有《弧矢算術細草》、《勾股算術細草》、《方程新術草》,闡發中國古代數學的精粹。還曾對多部歷法進行注釋和數理上的考證,著成《日法朔余強弱考》。

五、趙爽 (古代數學家)

趙爽,又名嬰,字君卿,中國數學家。東漢末至三國時代吳國人。他是我國歷史上著名的數學家與天文學家。生平不詳,約182---250年。

據載,他研究過張衡的天文學著作《靈憲》和劉洪的《乾象歷》,也提到過「算術」。他的主要貢獻是約在222年深入研究了《周髀》,該書是我國最古老的天文學著作,唐初改名為《周髀算經》該書寫了序言,並作了詳細注釋。

該書簡明扼要地總結出中國古代勾股算術的深奧原理。其中一段530餘字的「勾股圓方圖」注文是數學史上極有價值的文獻。他詳細解釋了《周髀算經》中勾股定理,將勾股定理表述為:「勾股各自乘,並之,為弦實。開方除之,即弦。」。

又給出了新的證明:「按弦圖,又可以勾股相乘為朱實二,倍之為朱實四,以勾股之差自相乘為中黃實,加差實,亦成弦實。」。「又」「亦」二字表示趙爽認為勾股定理還可以用另一種方法證明。

② 中國歷史上第一個數學家是誰

引言:數千年的中國數學發展史,很多著名的數學家給我們留下了寶貴的數學財富,同時也使中國古代數學在世界數學史上占據不可忽視的地位。

商 高
商高是公元前十一世紀的中國人。當時中國的朝代是西周,是奴隸社會時期。
在中國古代大約是戰國時期西漢的數學著作《周髀算經》中記錄著商高同周公的一段對話。商高說:「…故折矩,勾廣三,股修四,經隅五。」
商高那段話的意思就是說:當直角三角形的兩條直角邊分別為3(短邊)和4(長邊)時,徑隅(就是弦)則為5。以後人們就簡單地把這個事實說成「勾三股四弦五」。
由於勾股定理的內容最早見於商高的話中,所以人們就把這個定理叫作「商高定理」。
關於勾股定理的發現,《周髀算經》上說:「故禹之所以治天下者,此數之所由生也。」「此數」指的是「勾三股四弦五」,這句話的意思就是說:勾三股四弦五這種關系是在大禹治水時發現的。

劉徽
劉徽(生於公元250年左右),他的生活年代主要是在三國時期。其出生地大約為今山東淄博市淄川人。劉徽是中國數學史上一個非常偉大的數學家,在世界數學史上,也佔有傑出的地位.他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是我國最寶貴的數學遺產.
九章算術》約成書於東漢之初,共有246個問題的解法.在許多方面:如解聯立方程,分數四則運算,正負數運算,幾何圖形的體積面積計算等,都屬於世界先進之列,但因解法比較原始,缺乏必要的證明,而劉徽則對此均作了補充證明.在這些證明中,顯示了他在多方面的創造性的貢獻.他是世界上最早提出十進小數概念的人,並用十進小數來表示無理數的立方根.在代數方面,他正確地提出了正負數的概念及其加減運算的法則;改進了線性方程組的解法.在幾何方面,提出了「割圓術」,即將圓周用內接或外切正多邊形窮竭的一種求圓面積和圓周長的方法.他利用割圓術科學地求出了圓周率π=3.14的結果.劉徽在割圓術中提出的「割之彌細,所失彌少,割之又割以至於不可割,則與圓合體而無所失矣」,這可視為中國古代極限觀念的佳作.
《海島算經》一書中, 劉徽精心選編了九個測量問題,這些題目的創造性、復雜性和富有代表性,都在當時為西方所矚目.
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀.他是我國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人.
劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生.他雖然地位低下,但人格高尚.他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富.

張邱建
張邱建,北魏數學家,貝州清河人。他從小聰明好學,酷愛算術。一生從事數學研究,造詣很深。「百雞問題」是中古時期,關於不定方程整數的典型問題,邱建對此有精湛和獨到的見解。著有《張邱建算經》3卷。後世學者北周甄鸞、唐李淳風相繼為該書作了注釋。劉孝孫為算經撰了細草。算經的體例為問答式,條理精密,文詞古雅,是中國古代數學史上的傑作,也是世界數學資料庫中的一份遺產。

賈 憲
賈憲,中國古代北宋時期傑出的數學家。曾撰寫的《黃帝九章演算法細草》(九卷)和《演算法斆古集》(二卷)(斆xiào,意:數導)均已失傳。
他的主要貢獻是創造了「賈憲三角」和增乘開方法,增乘開方法即求高次冪的正根法。目前中學數學中的混合除法,其原理和程序均與此相仿,增乘開方法比傳統的方法整齊簡捷、又更程序化,所以在開高次方時,尤其顯出它的優越性,這個方法的提出要比歐洲數學家霍納的結論早七百多年。

秦九韶
秦九韶(約1202--1261),字道古,四川安岳人。先後在湖北,安徽,江蘇,浙江等地做官,1261年左右被貶至梅州,(今廣東梅縣),不久死於任所。他與李冶,楊輝,朱世傑並稱宋元數學四大家。早年在杭州「訪習於太史,又嘗從隱君子受數學」,1247年寫成著名的《數書九章》。《數書九章》全書凡18卷,81題,分為九大類。其最重要的數學成就----「大衍總數術」(一次同餘組解法)與「正負開方術」(高次方程數值解法),使這部宋代算經在中世紀世界數學史上佔有突出的地位。關於一次同餘組解法問題,西方到18,19世紀才獲得相同的定理;至於求高次方程的數值解法,英國數學家霍納在1819年才發表與『正負開方法』一樣的霍納法。秦九韶在多元一次方程組和幾何測量方面也有創新。他是世界上最偉大數學家之一,《數書九章》標志著中國的古代數學達到了一個新的高峰。

李冶
李冶(1192----1279),原名李治,號敬齋,金代真定欒城人,曾任鈞州(今河南禹縣)知事,1232年鈞州被蒙古軍所破,遂隱居治學,被元世祖忽必烈聘為翰林學士,僅一年,便辭官回鄉。1248年撰成《測圓海鏡》十二卷,其主要目的是說明用天元術列方程的方法。「天元術」與現代代數中的列方程法相類似,「立天元一為某某」,相當於「設x為某某「,可以說是符號代數的嘗試。李冶還有另一步數學著作《益古演段》(1259)也是講解天元術的。最大的貢獻是發現了列方程的方法中所起的作用,使地開方式與現代求解方程的方法一致。在歐洲,直到16世紀才出現類似的代數學方法。

朱世傑
朱世傑是元朝一位傑出的數學科學家。
朱世傑,字漢卿,號松庭,燕山(今北京)人氏。他長期從事數學研究和教育事業。他的主要著作有《算學啟蒙》三卷和《四元玉鑒》三卷。
朱世傑在數學科學上,全面地繼承了秦九韶、李冶、楊輝的數學成就,並給予創造性的發展,寫出了《算學啟蒙》、《四元玉鑒》等著名作品,把我國古代數學推向更高的境界,形成宋元時期中國數學的最高峰。
《算學啟蒙》這部書從乘除運算起,一直講到當時數學發展的最高成就「天元術」,全面介紹了當時數學所包含的各方面內容。它的體系完整,內容深入淺出,通俗易懂,是一部很著名的啟蒙讀物。這部著作後來流傳到朝鮮、日本等國,出版過翻刻本和注釋本,產生過一定的影響。
而《四元玉鑒》更是一部成就輝煌的數學名著。它受到近代數學史研究者的高度評價,認為是中國古代數學科學著作中最重要的、最有貢獻的一部數學名著。
《四元玉鑒》成書於大德七年(1303),共三卷,24門,288問,介紹了朱世傑在多元高次方程組的解法——四元術,以及高階等差級數的計算——垛積術、招差術等方面的研究和成果。
朱世傑和他的著作《四元玉鑒》享有巨大的國際聲譽。近代日本、法國、美國、比利時以及亞、歐、美許多國家都有人向本國介紹《四元玉鑒》。在世界數學史上起到了不可估量的作用。
除了以上成就外,朱世傑還在他的著作中提出了許多值得注意的內容:
1.在中國數學史上,他第一次正式提出了正負數乘法的正確法則;
2.他對球體表面積的計算問題作了探討,這是我國占代數學典籍中唯一的一次討論。結論雖不正確,但創新精神是可貴的;
3.在《算學啟蒙》中,他記載了完整的「九歸除法」口訣,和現在流傳的珠算歸除口訣幾乎完全一致。
朱世傑繼承和發展了前人的數學成就,為推進我國古代數學科學的發展做出了不可磨滅的貢獻。朱世傑不愧是我國乃至世界數學史上負有盛名的數學家。
由於朱世傑和其他同時代數學家的共同努力,使宋元時期的數學達到了光輝的高度,在很多方面都居於世界前列。

祖沖之和其子祖暅

祖沖之(公元429~500年)祖籍是現今河北省淶源縣,他是南北朝時代的一位傑出科學家。他不僅是一位數學家,同時還通曉天文歷法、機械製造、音樂等領域,並且是一位天文學家。
祖沖之在數學上的傑出成就,是關於圓周率的計算.祖沖之在前人成就的基礎上,經過刻苦鑽研,反復演算,求出π在3.1415926與3.1415927之間.並得出了π分數形式的近似值。祖沖之計算得出的密率,
外國數學家獲得同樣結果,已是一千多年以後的事了.為了紀念祖沖之的傑出貢獻,有些外國數學史家建議把 π 叫做"祖率".
祖沖之還與他的兒子祖暅(也是我國著名的數學家)一起,用巧妙的方法解決了球體體積的計算.他們當時採用的一條原理是:「冪勢既同,則積不容異。」意即,位於兩平行平面之間的兩個立體,被任一平行於這兩平面的平面所截,如果兩個截面的面積恆相等,則這兩個立體的體積相等.這一原理,在西文被稱為卡瓦列利原理,但這是在祖氏以後一千多年才由卡氏發現的.為了紀念祖氏父子發現這一原理的重大貢獻,大家也稱這原理為"祖暅原理".
他在以下三方面對我國古代數學有著巨大的推動::
一是圓周率的計算.他算得 3.1415926<π<3.1415927且取為密率。的取值范圍及密率的計算都領先國外千餘年.
二是球體積的計算.祖沖之與他的兒子祖恆一起找到了球體積的計算公式.這其中所用到的「祖恆原理」,「冪勢既同則積不容異」,即等高處橫截面積都相等的兩個幾何體的體積必相等.直到一千一百年後,義大利數學家卡瓦利里(B.Cavalieri)才提出與之有相仿意義的公理.
三是註解《九章算術》,並著《級術》.《綴術》在唐代做為數學教育的課本,以「學官莫能究其深奧」而著稱,可惜這部珍貴的典籍早已失傳.
祖沖之在數學上的這些成就,使得這個時期在數學的某些方面「中國人不僅趕上了希臘人」,甚至領先他們一千年.

楊 輝
楊輝,中國南宋時期傑出的數學家和數學教育家。在13世紀中葉活動於蘇杭一帶,其著作甚多。
他著名的數學書共五種二十一卷。著有《詳解九章演算法》十二卷(1261年)、《日用演算法》二卷(1262年)、《乘除通變本末》三卷(1274年)、《田畝比類乘除演算法》二卷(1275年)、《續古摘奇演算法》二卷(1275年)。
宋元數學四大家之一的楊輝,他是世界上第一個排出豐富的縱橫圖和討論其構成規律的數學家。楊輝可以說是世界上第一個給出了如此豐富的縱橫圖和討論了構成規律的數學家。楊輝除此成就之外,還有一項重大貢獻,就是「楊輝三角」。
楊輝的數學研究與教育工作的重點是在計算技術方面,他對籌算乘除捷演算法進行總結和發展,有的還編成了歌決,如九歸口決。他在《續古摘奇演算法》中介紹了各種形式的"縱橫圖"及有關的構造方法,同時"垛積術"是楊輝繼沈括"隙積術"後,關於高階等差級數的研究。楊輝在"纂類"中,將《九章算術》246個題目按解題方法由淺入深的順序,重新分為乘除、分率、合率、互換、二衰分、疊積、盈不足、方程、勾股等九類。
他非常重視數學教育的普及和發展,在《演算法通變本末》中,楊輝為初學者制訂的"習算綱目"是中國數學教育史上的重要文獻。

趙 爽
趙爽,又名嬰,字君卿,東漢末至三國時代的吳國數學家。他在數學上的最大貢獻是研究《周髀算經》中取得的成就。他所作的《周髀算經注》中有一篇《勾股圓方圖注》全文五百餘字,並附有雲幅插圖(已失傳),這篇注文簡練地總結了東漢時期勾股算術的重要成果,最早給出並證明了有關勾股弦三邊及其和、差關系的二十多個命題,他的證明主要是依據幾何圖形面積的換算關系。
趙爽還在《勾股圓方圖注》中推導出二次方程 (其中a>0,A>0)的求根公式
在《日高圖注》中利用幾何圖形面積關系,給出了「重差術」的證明。(漢代天文學家測量太陽高、遠的方法稱為重差術)。

黃宗憲
黃宗憲,字玉屏,號小谷,中國清代湖南新化人。他是丁取忠的學生,亦是以丁取忠為首的白芙堂數學學術團體的重要成員。在他多部著作中以《求一術通解》(1874)最為重要,由左潛參定。在該書中,黃宗憲對秦九韶的「求一術」作了進一步的闡述,他不僅解答了一次同餘式組問題,還用「求一術」解決了二元一次不定方程問題。

徐光啟
徐光啟(1562.4.24—1633.11.8),字子先,號玄扈,上海人。他在介紹西方自然科學和發展我國農業、水利、天文、數學等方面都有相當大的貢獻,是我國明末傑出的科學家。
徐光啟在數學方面的重要貢獻是翻譯了歐幾里得的《幾何原本》前六卷。他的譯文質量很高,許多數學上的專門名詞和術語,如幾何、點、線、面、平行線、鈍角、銳角、三角形、四邊形等等,都是由他首先使用,並沿用至今。另外,他還有《測量異同》和《勾股義》等數學著作。他把中西測量方法和數學方法進行了一些比較,並運用《幾何原本》中的定理把我國古代一些證明方法嚴格化。還創造了一些新的證明系統,為我國後來的數學研究作出了很大的貢獻。

③ 小學期間遇到的數學家及其的貢獻

八歲的高斯發現了數學定理
德國著名大科學家高斯(1777~1855)出生在一個貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學計算,在三歲時有一天晚上他看著父親在算工錢時,還糾正父親計算的錯誤。
長大後他成為當代最傑出的天文學家、數學家。他在物理的電磁學方面有一些貢獻,現在電磁學的一個單位就是用他的名字命名。數學家們則稱呼他為「數學王子」。
他八歲時進入鄉村小學讀書。教數學的老師是一個從城裡來的人,覺得在一個窮鄉僻壤教幾個小猢猻讀書,真是大材小用。而他又有些偏見:窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書不必認真,如果有機會還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂趣。
這一天正是數學教師情緒低落的一天。同學們看到老師那抑鬱的臉孔,心裡畏縮起來,知道老師又會在今天捉這些學生處罰了。
「你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。」老師講了這句話後就一言不發的拿起一本小說坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友們拿起石板開始計算:「1加2等於3,3加3等於6,6加4等於10……」一些小朋友加到一個數後就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來。
還不到半個小時,小高斯拿起了他的石板走上前去。「老師,答案是不是這樣?」
老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:「去,回去再算!錯了。」他想不可能這么快就會有答案了。
可是高斯卻站著不動,把石板伸向老師面前:「老師!我想這個答案是對的。」
數學老師本來想怒吼起來,可是一看石板上整整齊齊寫了這樣的數:5050,他驚奇起來,因為他自己曾經算過,得到的數也是5050,這個8歲的小鬼怎麼這樣快就得到了這個數值呢?
高斯解釋他發現的一個方法,這個方法就是古時希臘人和中國人用來計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發現使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點是不對的。他以後也認真教起書來,並且還常從城裡買些數學書自己進修並借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以後便在數學上作了一些重要的研究了。

量王冠體積的阿基米德
傳說古希臘的國王,想制一頂與泰爾的王冠一模一樣的純金王冠,便召見一位高明的首飾匠,向他說明了旨意,並如數讓他稱走了黃金。
過了一段時間之後,首飾匠如期將王冠交來,外表金碧輝煌,確實與泰爾的王冠完全相同,重量也恰如取走的黃金。國王按照自己原先的許諾,給了首飾匠重重的獎勵。
但是那個首飾匠的舉止行動像個騙子,被取去的黃金會不會偷換下來而摻進了別的金屬?面對這個金色的王冠,國王的心一下子冷了!但是不把王冠熔化,又怎能判定黃金中是否摻了假?這么美麗輝煌的王冠,又怎麼捨得再熔化?國王被這個難解的疑團日夜纏繞,寢食不安,終於卧病不起。
最後,他召見了阿基米德。阿基米德是當時最著名的智者。國王把這個難題交給了他:必須檢驗王冠是不是純金製造,卻又不準損壞王冠的一絲一毫。阿基米德苦思冥想,把所有想到的辦法,都作了嘗試,然而仍不能揭開王冠的秘密。他忘記了飲食、睡眠,忘記了洗澡、治病,痴痴迷迷,連夢中都叨念著:「王冠……國王……首飾匠……銀子……金子……」幾個星期以後,阿基米德蓬頭垢面,妻子把他趕進了浴室里。當阿基米德浸入水中之後,突然感到自己的體重減輕了,只要輕輕用力,身體就能浮起……此時,他滿腦袋的仍是王冠……國王……首飾匠……金子……銀子……。身體一會兒沉下,一會兒浮上,浴盆的水位也一會兒升,一會兒降……
阿基米德忽翻身跳起,大聲高呼:「有辦法了,有辦法了!」連衣服也沒穿,光著身子直向王宮奔去,路上留下一條濕漉漉的足跡……
你知道,阿基米德從水的浮力中得到了什麼啟示嗎?
解:阿基米德根據身體在浴缸中沉浮引起了水位升降的道理,取了一隻盛滿水的容器,將王冠放進水中,容器里的水必然溢出。他把溢出的水收集在另一個容器里。
接著他將一塊與王冠同樣重的純金,也放進那個盛滿水的容器中,再把溢出的水收集起來。如果王冠是純金製成的,那麼兩次溢出的水應該同樣多,可是王冠排出的水,與純金排出的水並不同,說明王冠中摻進了比重與純金不同的材料,從而斷定金冠中被摻了假。阿基米德終於解決了難題。狡詐的金匠因此受到了懲罰。

小歐拉智改羊圈
歐拉是數學史上著名的數學家,他在數論、幾何學、天文數學、微積分等好幾個數學的分支領域中都取得了出色的成就。不過,這個大數學家在孩提時代卻一點也不討老師的喜歡,他是一個被學校除了名的小學生。
事情是因為星星而引起的。 當時,小歐拉在一個教會學校里讀書。有一次,他向老師提問,天上有多少顆星星。老師是個神學的信徒,他不知道天上究竟有多少顆星,聖經上也沒有回答過。其實,天上的星星數不清,是無限的。我們的肉眼可見的星星也有幾千顆。這個老師不懂裝懂,回答歐拉說:"天有有多少顆星星,這無關緊要,只要知道天上的星星是上帝鑲嵌上去的就夠了。"
歐拉感到很奇怪:"天那麼大,那麼高,地上沒有扶梯,上帝是怎麼把星星一顆一顆鑲嵌到一在幕上的呢?上帝親自把它們一顆一顆地放在天幕,他為什麼忘記了星星的數目呢?上帝會不會太粗心了呢?
他向老師提出了心中的疑問,老師又一次被問住了,漲紅了臉,不知如何回答才好。老師的心中頓時升起一股怒氣,這不僅是因為一個才上學的孩子向老師問出了這樣的問題,使老師下不了台,更主要的是,老師把上帝看得高於一切。小歐拉居然責怪上帝為什麼沒有記住星星的數目,言外之意是對萬能的上帝提出了懷疑。在老師的心目中,這可是個嚴重的問題。
在歐拉的年代,對上帝是絕對不能懷疑的,人們只能做思想的奴隸,絕對不允許自由思考。小歐拉沒有與教會、與上帝"保持一致",老師就讓他離開學校回家。但是,在小歐拉心中,上帝神聖的光環消失了。他想,上帝是個窩囊廢,他怎麼連天上的星星也記不住?他又想,上帝是個獨裁者,連提出問題都成了罪。他又想,上帝也許是個別人編造出來的傢伙,根本就不存在。
回家後無事,他就幫助爸爸放羊,成了一個牧童。他一面放羊,一面讀書。他讀的書中,有不少數學書。
爸爸的羊群漸漸增多了,達到了100隻。原來的羊圈有點小了,爸爸決定建造一個新的羊圈。他用尺量出了一塊長方形的土地,長40米,寬15米,他一算,面積正好是600平方米,平均每一頭羊佔地6平方米。正打算動工的時候,他發現他的材料只夠圍100米的籬笆,不夠用。若要圍成長40米,寬15米的羊圈,其周長將是110米(15+15+40+40=110)父親感到很為難,若要按原計劃建造,就要再添10米長的材料;要是縮小面積,每頭羊的面積就會小於6平方米。
小歐拉卻向父親說,不用縮小羊圈,也不用擔心每頭羊的領地會小於原來的計劃。他有辦法。父親不相信小歐拉會有辦法,聽了沒有理他。小歐拉急了,大聲說,只有稍稍移動一下羊圈的樁子就行了。

父親聽了直搖頭,心想:"世界上哪有這樣便宜的事情?"但是,小歐拉卻堅持說,他一定能兩全齊美。父親終於同意讓兒子試試看。
小歐拉見父親同意了,站起身來,跑到准備動工的羊圈旁。他以一個木樁為中心,將原來的40米邊長截短,縮短到25米。父親著急了,說:"那怎麼成呢?那怎麼成呢?這個羊圈太小了,太小了。"小歐拉也不回答,跑到另一條邊上,將原來15米的邊長延長,又增加了10米,變成了25米。經這樣一改,原來計劃中的羊圈變成了一個25米邊長的正方形。然後,小歐拉很自信地對爸爸說:"現在,籬笆也夠了,面積也夠了。"
父親照著小歐拉設計的羊圈紮上了籬笆,100米長的籬笆真的夠了,不多不少,全部用光。面積也足夠了,而且還稍稍大了一些。父親心裡感到非常高興。孩子比自己聰明,真會動腦筋,將來一定大有出息。
父親感到,讓這么聰明的孩子放羊實在是及可惜了。後來,他想辦法讓小歐拉認識了一個大數學家伯努利。通過這位數學家的推薦,1720年,小歐拉成了巴塞爾大學的大學生。這一年,小歐拉13歲,是這所大學最年輕的大學生。

報效祖國宏願------ 華羅庚的故事
華羅庚的父親是經營雜貨店的小業主,由於經營慘淡,家境每況愈下,致使上中學不久的華羅庚輟學,當了雜貨店的記賬員。在繁瑣、單調的勞作中,他並沒有放棄最大的嗜好---數學研究。正在他發奮自學時,災難從天而降---他染上了可怕的傷寒症,被醫生判了「死刑」。然而,他竟然奇跡般地活了過來,但左腿卻落下了終生殘疾。他常掛在嘴邊的是這樣一句話:「所謂天才,就是靠堅持不斷的努力。」這位沒有大學文憑的數學家,憑著堅持不懈的努力,刻苦自學,於1930年,以《蘇家駒之代數五次方程式不能成立的理由》的論文,而使中國數學界刮目相看。後被熊慶來教授推薦到清華大學數學系任助教,開始了他的數學生涯。
1936年,經熊慶來教授推薦,華羅庚前往英國,留學劍橋。20世紀聲名顯赫的數學家哈代,早就聽說華羅庚很有才氣,他說:「你可以在兩年之內獲得博士學位。」可是華羅庚卻說:「我不想獲得博士學位,我只要求做一個訪問者。」「我來劍橋是求學問的,不是為了學位。」兩年中,他集中精力研究堆壘素數論,並就華林問題、他利問題、奇數哥德巴赫問題發表18篇論文,得出了著名的「華氏定理」,向全世界顯示了中國數學家出眾的智慧與能力。
1946年,華羅庚應邀去美國講學,並被伊利諾大學高薪聘為終身教授,他的家屬也隨同到美國定居,有洋房和汽車,生活十分優裕。當時,不少人認為華羅庚是不會回來了。
新中國的誕生,牽動著熱愛祖國的華羅庚的心。1950年,他毅然放棄在美國的優裕生活,
回到了祖國,而且還給留美的中國學生寫了一封公開信,動員大家回國參加社會主義建設。他在信中坦露出了一顆愛中華的赤子之心:「朋友們!梁園雖好,非久居之鄉。歸去來兮……為了國家民族,我們應當回去……」雖然數學沒有國界,但數學家卻有自己的祖國。
華羅庚從海外歸來,受到黨和人民的熱烈歡迎,他回到清華園,被委任為數學系主任,不久又被任命為中國科學院數學研究所所長。從此,開始了他數學研究真正的黃金時期。他不但連續做出了令世界矚目的突出成績,同時滿腔熱情地關心、培養了一大批數學人才。為摘取數學王冠上的明珠,為應用數學研究、試驗和推廣,他傾注了大量心血。
據不完全統計,數十年間,華羅庚共發表了152篇重要的數學論文,出版了9部數學著作、11本數學科普著作。他還被選為科學院的國外院士和第三世界科學家的院士。
從初中畢業到人民數學家,華羅庚走過了一條曲折而輝煌的人生道路,為祖國爭得了極大的榮譽。

祖沖之(429~500)
中國南北朝時代南朝數學家、天文學家、物理學家。范陽遒(今河北淶水)人
祖沖之(429-500)的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一個管理朝廷建築的長官。祖沖之長在這樣的家庭里,從小就讀了不少書,人家都稱贊他是個博學的青年。他特別愛好研究數學,也喜歡研究天文歷法,經常觀測太陽和星球運行的情況,並且做了詳細記錄。

宋孝武帝聽到他的名氣,派他到一個專門研究學術的官署「華林學省」工作。他對做官並沒有興趣,但是在那裡,可以更加專心研究數學、天文了。
我國歷代都有研究天文的官,並且根據研究天文的結果來制定歷法。到了宋朝的時候,歷法已經有很大進步,但是祖沖之認為還不夠精確。他根據他長期觀察的結果,創制出一部新的歷法,叫做「大明歷」(「大明」是宋孝武帝的年號)。這種歷法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點之間的時間)的天數,跟現代科學測定的相差只有五十秒;測定月亮環行一周的天數,跟現代科學測定的相差不到一秒,可見它的精確程度了。
公元462年,祖沖之請求宋孝武帝頒布新歷,孝武帝召集大臣商議。那時候,有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對,認為祖沖之擅自改變古歷,是離經叛道的行為。祖沖之當場用他研究的數據回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他,蠻橫地說:「歷法是古人制定的,後代的人不應該改動。」祖沖之一點也不害怕。他嚴肅地說:「你如果有事實根據,就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。」宋孝武帝想幫助戴法興,找了一些懂得歷法的人跟祖沖之辯論,也一個個被祖沖之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒布新歷。直到祖沖之死了十年之後,他創制的大明歷才得到推行。
盡管當時社會十分動亂不安,但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學。他更大的成就是在數學方面。他曾經對古代數學著作《九章算術》作了注釋,又編寫一本《綴術》。他的最傑出貢獻是求得相當精確的圓周率。經過長期的艱苦研究,他計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上最早把圓周率數值推算到七位數字以上的科學家。
祖沖之在科學發明上是個多面手,他造過一種指南車,隨便車子怎樣轉彎,車上的銅人總是指著南方;他又造過「千里船」,在新亭江(在今南京市西南)上試航過,一天可以航行一百多里。他還利用水力轉動石磨,舂米碾穀子,叫做「水碓磨」。
祖沖之晚年的時候,掌握宋朝禁衛軍的蕭道成滅了宋朝。

陳景潤(1933~1966)
中國數學家、中國科學院院士。福建閩候人。
陳景潤出生在一個小職員的家庭,上有哥姐、下有弟妹,排行第三。因為家裡孩子多,父親收入微薄,家庭生活非常拮據。因此,陳景潤一出生便似乎成為父母的累贅,一個自認為是不愛歡迎的人。上學後,由於瘦小體弱,常受人欺負。這種特殊的生活境況,把他塑造成了一個極為內向、不善言談的人,加上對數學的痴戀,更使他養成了獨來獨往、獨自閉門思考的習慣,因此竟被別人認為是一個 「怪人」。陳景潤畢生後選擇研究數學這條異常艱辛的人生道路,與沈元教授有關。在他那裡,陳景潤第一次知道了哥德巴赫猜想,也就是從那裡,陳景潤第一刻起,他就立志去摘取那顆數學皇冠上的明珠。1953年,他畢業於廈門大學,留校在圖書館工作,但始終沒有忘記哥德巴赫猜想,他把數學論文寄給華羅庚教授,華羅庚閱後非常賞識他的才華,把他調到中國科學院數學研究所當實習研究員,從此便有幸在華羅庚的指導下,向哥德巴赫猜想進軍。1966年5月,一顆耀眼的新星閃爍於全球數學界的上空------陳景潤宣布證明了哥德巴赫猜想中的"1+2";1972年2月,他完成了對"1+2"證明的修改。令人難以置信的是,外國數學家在證明"1+3"時用了大型高速計算機,而陳景潤卻完全靠紙、筆和頭顱。如果這令人費解的話,那麼他單為簡化"1+2"這一證明就用去的6麻袋稿紙,則足以說明問題了。1973年,他發表的著名的"陳氏定理",被譽為篩法的光輝頂點。
對於陳景潤的成就,一位著名的外國數學家曾敬佩和感慨地譽:他移動了群山。

歐拉(1707~1783)
歐拉瑞士數學家,英國皇家學會會員。
歐拉從小著迷數學,是一位不折不扣的數學天才。他13歲便成為著名的巴塞爾大學的學生,16歲獲碩士學位,23歲就晉升為教授。1727年,他應邀去俄國聖彼得堡科學院工作。過度的勞累,致使他雙目失明。但是,這並沒有影響他的工作。歐拉具有驚人的記憶力。氫說,1771年聖彼德堡的一場大火,把他的大量藏書和手稿化為灰燼。他就憑著驚人的記憶,口授發表了論文400多篇、論著多部。歐拉這們18世紀數學巨星,在微積分、微分方程、幾何、數論、變分學等領域都作出了巨大貢獻,從而確定了他作為變分法的奠基人、復變函數先驅者的地位。同時,他還是一位出色的科普作家,他發表的科普讀物,在長達90年內不斷重印。歐拉是古往今來最多產的數學家,據說他留下的寶貴的文化遺產夠當時的聖彼得堡所有的印刷機同時忙上幾年。
歐拉作為歷史上對數學貢獻最大的四位數學家之一(另外三位是阿基米德、牛頓、高斯),被譽為"數學界的莎士比亞"。

數學家楊輝
楊輝,中國南宋時期傑出的數學家和數學教育家。在13世紀中葉活動於蘇杭一帶,其著作甚多。他著名的數學書共五種二十一卷。著有《詳解九章演算法》十二卷(1261年)、《日用演算法》二卷(1262年)、《乘除通變本末》三卷(1274年)、《田畝比類乘除演算法》二卷(1275年)、《續古摘奇演算法》二卷(1275年)。楊輝的數學研究與教育工作的重點是在計算技術方面,他對籌算乘除捷演算法進行總結和發展,有的還編成了歌決,如九歸口決。 他在《續古摘奇演算法》中介紹了各種形式的"縱橫圖"及有關的構造方法,同時"垛積術"是楊輝繼沈括"隙積術"後,關於高階等差級數的研究。楊輝在"纂類"中,將《九章算術》246個題目按解題方法由淺入深的順序,重新分為乘除、分率、合率、互換、二衰分、疊積、盈不足、方程、勾股等九類。
他非常重視數學教育的普及和發展,在《演算法通變本末》中,楊輝為初學者制訂的"習算綱目"是中國數學教育史上的重要文獻。

而要求重寫;第二份推導詳盡的稿子又因審稿人病逝而下落不明;1831年1月提交的第三份論文又因評閱人不能全部看懂而被否定。
青年伽羅華一方面追求數學的真知,另一方面又獻身於追求社會正義的事業。在1831年法國的「七月革命」中,作為高等師范學校新生,伽羅華率領群眾走上街頭,抗議國王的專制統治,不幸被捕。在獄中,他染上了霍亂。即使在這樣的惡劣條件下,伽羅華仍然繼續搞他的數學研究,並且寫成了論文,准備出獄後發表。出獄不久,因為捲入一場無聊的「愛情」糾葛而決斗身亡。伽羅華去世後16年,他留存下來的60頁手稿才得以發表,科學界才傳遍了他的名字。

數學之父——塞樂斯
塞樂斯生於公元前624年,是古希臘第一位聞名世界的大數學家。他原是一位很精明的商人,靠賣橄欖油積累了相當財富後,塞樂斯便專心從事科學研究和旅行。他勤奮好學,同時又不迷信古人,勇於探索,勇於創造,積極思考問題。他的家鄉離埃及不太遠,所以他常去埃及旅行。在那裡,塞樂斯認識了古埃及人在幾千年間積累的豐富數學知識。他游歷埃及時,曾用一種巧妙的方法算出了金字塔的高度,使古埃及國王阿美西斯欽羨不已。塞樂斯的方法既巧妙又簡單:選一個天氣晴朗的日子,在金字塔邊豎立一根小木棍,然後觀察木棍陰影的長度變化,等到陰影長度恰好等於木棍長度時,趕緊測量金字塔影的長度,因為在這一時刻,金字塔的高度也恰好與塔影長度相等。也有人說,塞樂斯是利用棍影與塔影長度的比等於棍高與塔高的比算出金字塔高度的。如果是這樣的話,就要用到三角形對應邊成比例這個數學定理。塞樂斯自誇,說是他把這種方法教給了古埃及人但事實可能正好相反,應該是埃及人早就知道了類似的方法,但他們只滿足於知道怎樣去計算,卻沒有思考為什麼這樣算就能得到正確的答案。在塞樂斯以前,人們在認識大自然時,只滿足於對各類事物提出怎麼樣的解釋,而塞樂斯的偉大之處,在於他不僅能作出怎麼樣的解釋,而且還加上了為什麼的科學問號。古代東方人民積累的數學知識,王要是一些由經驗中總結出來的計算公式。塞樂斯認為,這樣得到的計算公式,用在某個問題里可能是正確的,用在另一個問題里就不一定正確了,只有從理論上證明它們是普遍正確的以後,才能廣泛地運用它們去解決實際問題。在人類文化發展的初期,塞樂斯自覺地提出這樣的觀點,是難能可貴的。它賦予數學以特殊的科學意義,是數學發展史上一個巨大的飛躍。所以塞樂斯素有數學之父的尊稱,原因就在這里。 塞樂斯最先證明了如下的定理:
1.圓被任一直徑二等分。
2.等腰三角形的兩底角相等。
3.兩條直線相交,對頂角相等。
4.半圓的內接三角形,一定是直角三角形。
5.如果兩個三角形有一條邊以及這條邊上的兩個角對應相等,那麼這兩個三角形全等。 這個定理也是塞樂斯最先發現並最先證明的,後人常稱之為塞樂斯定理。相傳塞樂斯證明這個定理後非常高興,宰了一頭公牛供奉神靈。後來,他還用這個定理算出了海上的船與陸地的距離。
塞樂斯對古希臘的哲學和天文學,也作出過開拓性的貢獻。歷史學家肯定地說,塞樂斯應當算是第一位天文學家,他經常仰卧觀察天上星座,探窺宇宙奧秘,他的女僕常戲稱,塞樂斯想知道遙遠的天空,卻忽略了眼前的美色。數學史家Herodotus層考據得知Hals戰後之時白天突然變成夜晚(其實是日蝕),而在此戰之前塞樂斯曾對Delians預言此事。 塞樂斯的墓碑上列有這樣一段題辭:這位天文學家之王的墳墓多少小了一點,但他在星辰領域中的光榮是頗為偉大的。

④ 十大數學家

世界十大數學家是:1.歐幾里得、2.劉微、3.秦九韶、4.笛卡爾、5.費馬、6.萊布尼茨、7.歐拉、8.拉格朗日、9.高斯、10.希爾伯特

1. 歐幾里德(Euclid of Alexandria),希臘數學家。約生於公元前330年,約歿於公元前260年。

歐幾里德是古代希臘最負盛名、最有影響的數學家之一,他是亞歷山大里亞學派的成員。歐幾里德寫過一本書,書名為《幾何原本》(Elements) 共有13卷。這一著作對於幾何學、數學和科學的未來發展,對於西方人的整個思維方法都有很大的影響。《幾何原本》的主要對象是幾何學,但它還處理了數論、無理數理論等其他課題。歐幾里德使用了公理化的方法。公理(axioms)就是確定的、不需證明的基本命題,一切定理都由此演繹而出。在這種演繹推理中,每個證明必須以公理為前提,或者以被證明了的定理為前提。這一方法後來成了建立任何知識體系的典範,在差不多2000年間,被奉為必須遵守的嚴密思維的範例。《幾何原本》是古希臘數學發展的頂峰。

歐幾里得 (活動於約前300-?)

古希臘數學家。以其所著的《幾何原本》(簡稱《原本》)聞名於世。關於他的生平,現在知道的很少。早年大概就學於雅典,深知柏拉圖的學說。公元前300年左右,在托勒密王(公元前364~前283)的邀請下,來到亞歷山大,長期在那裡工作。他是一位溫良敦厚的教育家,對有志數學之士,總是循循善誘。但反對不肯刻苦鑽研、投機取巧的作風,也反對狹隘實用觀點。據普羅克洛斯(約410~485)記載,托勒密王曾經問歐幾里得,除了他的《幾何原本》之外,還有沒有其他學習幾何的捷徑。歐幾里得回答說: 「 在幾何里,沒有專為國王鋪設的大道。 」 這句話後來成為傳誦千古的學習箴言。斯托貝烏斯(約 500)記述了另一則故事,說一個學生才開始學第一個命題,就問歐幾里得學了幾何學之後將得到些什麼。歐幾里得說:給他三個錢幣,因為他想在學習中獲取實利。

歐幾里得將公元前 7世紀以來希臘幾何積累起來的豐富成果整理在嚴密的邏輯系統之中,使幾何學成為一門獨立的、演繹的科學。除了《幾何原本》之外,他還有不少著作,可惜大都失傳。《已知數》是除《原本》之外惟一保存下來的他的希臘文純粹幾何著作,體例和《原本》前6卷相近,包括94個命題,指出若圖形中某些元素已知,則另外一些元素也可以確定。《圖形的分割》現存拉丁文本與阿拉伯文本,論述用直線將已知圖形分為相等的部分或成比例的部分。《光學》是早期幾何光學著作之一,研究透視問題,敘述光的入射角等於反射角,認為視覺是眼睛發出光線到達物體的結果。還有一些著作未能確定是否屬於歐幾里得,而且已經散失。

歐幾里德的《幾何原本》中收錄了23個定義,5個公理,5個公設,並以此推導出48個命題(第一卷)。

2.劉徽 生平

(生於公元250年左右),三國後期魏國人,是中國古代傑出的數學家,也是中國古典數學理論的奠基者之一.其生卒年月、生平事跡,史書上很少記載。據有限史料推測,他是魏晉時代山東臨淄或淄川一帶人。終生未做官。

著作
劉徽的數學著作留傳後世的很少,所留之作均為久經輾轉傳抄。他的主要著作有:

《九章算術注》10卷;
《重差》1卷,至唐代易名為《海島算經》;
《九章重差圖》l卷,可惜後兩種都在宋代失傳。

數學成就

劉徽的數學成就大致為兩方面:

一是清理中國古代數學體系並奠定了它的理論基礎。這方面集中體現在《九章算術注》中。它實已形成為一個比較完整的理論體系:

①在數系理論方面
用數的同類與異類闡述了通分、約分、四則運算,以及繁分數化簡等的運演算法則;在開方術的注釋中,他從開方不盡的意義出發,論述了無理方根的存在,並引進了新數,創造了用十進分數無限逼近無理根的方法。
②在籌式演算理論方面
先給率以比較明確的定義,又以遍乘、通約、齊同等三種基本運算為基礎,建立了數與式運算的統一的理論基礎,他還用「率」來定義中國古代數學中的「方程」,即現代數學中線性方程組的增廣矩陣。
③在勾股理論方面
逐一論證了有關勾股定理與解勾股形的計算原理,建立了相似勾股形理論,發展了勾股測量術,通過對「勾中容橫」與「股中容直」之類的典型圖形的論析,形成了中國特色的相似理論。
④在面積與體積理論方面
用出入相補、以盈補虛的原理及「割圓術」的極限方法提出了劉徽原理,並解決了多種幾何形、幾何體的面積、體積計算問題。這些方面的理論價值至今仍閃爍著余輝。

二是在繼承的基礎上提出了自己的創見。這方面主要體現為以下幾項有代表性的創見:

①割圓術與圓周率
他在《九章算術•圓田術》注中,用割圓術證明了圓面積的精確公式,並給出了計算圓周率的科學方法。他首先從圓內接六邊形開始割圓,每次邊數倍增,算到192邊形的面積,得到π=157/50=3.14,又算到3072邊形的面積,得到π=3927/1250=3.1416,稱為「徽率」。
②劉徽原理
在《九章算術•陽馬術》注中,他在用無限分割的方法解決錐體體積時,提出了關於多面體體積計算的劉徽原理。
③「牟合方蓋」說
在《九章算術•開立圓術》注中,他指出了球體積公式V=9D3/16(D為球直徑)的不精確性,並引入了「牟合方蓋」這一著名的幾何模型。「牟合方蓋」是指正方體的兩個軸互相垂直的內切圓柱體的貫交部分。
④方程新術
在《九章算術•方程術》注中,他提出了解線性方程組的新方法,運用了比率演算法的思想。
⑤重差術
在白撰《海島算經》中,他提出了重差術,採用了重表、連索和累矩等測高測遠方法。他還運用「類推衍化」的方法,使重差術由兩次測望,發展為「三望」、「四望」。而印度在7世紀,歐洲在15~16世紀才開始研究兩次測望的問題。

貢獻和地位

劉徽的工作,不僅對中國古代數學發展產生了深遠影響,而且在世界數學吏上也確立了崇高的歷史地位。鑒於劉徽的巨大貢獻,所以不少書上把他稱作「中國數學史上的牛頓」。

費馬
費馬(1601~1665)

Fermat,Pierre de

費馬是法國數學家,1601年8月17日出生於法國南部圖盧茲附近的博蒙·德·洛馬涅。他的父親多米尼克·費馬在當地開了一家大皮革商店,擁有相當豐厚的產業,使得費馬從小生活在富裕舒適的環境中。

費馬的父親由於富有和經營有道,頗受人們尊敬,並因此獲得了地方事務顧問的頭銜,但費馬小的時候並沒有因為家境的富裕而產生多少優越感。費馬的母親名叫克拉萊·德·羅格,出身穿袍貴族。多米尼克的大富與羅格的大貴族構築了費馬極富貴的身價。

費馬小時候受教於他的叔叔皮埃爾,受到了良好的啟蒙教育,培養了他廣泛的興趣和愛好,對他的性格也產生了重要的影響。直到14歲時,費馬才進入博蒙·德·洛馬涅公學,畢業後先後在奧爾良大學和圖盧茲大學學習法律。

17世紀的法國,男子最講究的職業是當律師,因此,男子學習法律成為時髦,也使人敬羨。有趣的是,法國為那些有產的而缺少資歷的「准律師」盡快成為律師創造了很好的條件。1523年,佛朗期瓦一世組織成立了一個專門鬻賣官爵的機關,公開出售官職。這種官職鬻賣的社會現象一經產生,便應時代的需要而一發不可收拾,且彌留今日。

鬻賣官職,一方面迎合了那些富有者,使其獲得官位從而提高社會地位,另一方面也使政府的財政狀況得以好轉。因此到了17世紀,除宮廷官和軍官以外的任何官職都可以買賣了。直到今日,法院的書記官、公證人、傳達人等職務,仍沒有完全擺脫買賣性質。法國的買官特產,使許多中產階級從中受惠,費馬也不例外。費馬尚沒有大學畢業,便在博蒙·德·洛馬涅買好了「律師」和「參議員」的職位。等到費馬畢業返回家鄉以後,他便很容易地當上了圖盧茲議會的議員,時值 1631年。

盡管費馬從步入社會直到去世都沒有失去官職,而且逐年得到提升,但是據記載,費馬並沒有什麼政績,應付官場的能力也極普通,更談不上什麼領導才能。不過,費馬並未因此而中斷升遷。在費馬任了七年地方議會議員之後,升任了調查參議員,這個官職有權對行政當局進行調查和提出質疑。

1642年,有一位權威人士叫勃里斯亞斯,他是最高法院顧問。勃里斯亞斯推薦費馬進入了最高刑事法庭和法國大理院主要法庭,這使得費馬以後得到了更好的升遷機會。1646年,費馬升任議會首席發言人,以後還當過天主教聯盟的主席等職。費馬的官場生涯沒有什麼突出政績值得稱道,不過費馬從不利用職權向人們勒索、從不受賄、為人敦厚、公開廉明,贏得了人們的信任和稱贊。

費馬的婚姻使費馬躋身於穿袍貴族的行列,費馬娶了他的舅表妹露伊絲·德·羅格。原本就為母親的貴族血統而感驕傲的費馬,如今乾脆在自己的姓名上加上了貴族姓氏的標志「de」。

費馬生有三女二男,除了大女兒克拉萊出嫁之外,四個子女都使費馬感到體面。兩個女兒當上了牧師,次子當上了菲瑪雷斯的副主教。尤其是長子克萊曼特 ·薩摩爾,他不僅繼承了費馬的公職,在1665年當上了律師,而且還整理了費馬的數學論著。如果不是費馬長子積極出版費馬的數學論著,很難說費馬能對數學產生如此重大的影響,因為大部分論文都是在費馬死後,由其長子負責發表的。從這個意義上說,薩摩爾也稱得上是費馬事業上的繼承人。

對費馬來說,真正的事業是學術,尤其是數學。費馬通曉法語、義大利語、西班牙語、拉丁語和希臘語,而且還頗有研究。語言方面的博學給費馬的數學研究提供了語言工具和便利,使他有能力學習和了解阿拉伯和義大利的代數以及古希臘的數學。正是這些,可能為費馬在數學上的造詣莫定了良好基礎。在數學上,費馬不僅可以在數學王國里自由馳騁,而且還可以站在數學天地之外鳥瞰數學。這也不能絕對歸於他的數學天賦,與他的博學多才多少也是有關系的。

費馬生性內向,謙抑好靜,不善推銷自己,不善展示自我。因此他生前極少發表自己的論著,連一部完整的著作也沒有出版。他發表的一些文章,也總是隱姓埋名。《數學論集》還是費馬去世後由其長子將其筆記、批註及書信整理成書而出版的。我們現在早就認識到時間性對於科學的重要,即使在l7世紀,這個問題也是突出的。費馬的數學研究成果不及時發表,得不到傳播和發展,並不完全是個人的名譽損失,而是影響了那個時代數學前進的步伐。

費馬一生身體健康,只是在1652年的瘟疫中險些喪命。1665年元旦一過,費馬開始感到身體有變,因此於1月l0日停職。第三天,費馬去世。費馬被安葬在卡斯特雷斯公墓,後來改葬在圖盧茲的家族墓地中。

費馬一生從未受過專門的數學教育,數學研究也不過是業余之愛好。然而,在17世紀的法國還找不到哪位數學家可以與之匹敵:他是解析幾何的發明者之一;對於微積分誕生的貢獻僅次於牛頓、萊布尼茨,概率論的主要創始人,以及獨承17世紀數論天地的人。此外,費馬對物理學也有重要貢獻。一代數學大才費馬堪稱是17世紀法國最偉大的數學家。

17世紀伊始,就預示了一個頗為壯觀的數學前景。而事實上,這個世紀也正是數學史上一個輝煌的時代。幾何學首先成了這一時代最引入注目的引玉之明珠,由於幾何學的新方法—代數方法在幾何學上的應用,直接導致了解析幾何的誕生;射影幾何作為一種嶄新的方法開辟了新的領域;由古代的求積問題導致的極微分割方法引入幾何學,使幾何學產生了新的研究方向,並最終促進了微積分的發明。幾何學的重新崛起是與一代勤於思考、富於創造的數學家是分不開的,費馬就是其中的一位。

對解析幾何的貢獻

費馬獨立於笛卡兒發現了解析幾何的基本原理。

1629年以前,費馬便著手重寫公元前三世紀古希臘幾何學家阿波羅尼奧斯失傳的《平面軌跡》一書。他用代數方法對阿波羅尼奧斯關於軌跡的一些失傳的證明作了補充,對古希臘幾何學,尤其是阿波羅尼奧斯圓錐曲線論進行了總結和整理,對曲線作了一般研究。並於1630年用拉丁文撰寫了僅有八頁的論文《平面與立體軌跡引論》。

費馬於1636年與當時的大數學家梅森、羅貝瓦爾開始通信,對自己的數學工作略有言及。但是《平面與立體軌跡引論》的出版是在費馬去世14年以後的事,因而1679年以前,很少有人了解到費馬的工作,而現在看來,費馬的工作卻是開創性的。

《平面與立體軌跡引論》》中道出了費馬的發現。他指出:「兩個未知量決定的—個方程式,對應著一條軌跡,可以描繪出一條直線或曲線。」費馬的發現比笛卡爾發現解析幾何的基本原理還早七年。費馬在書中還對一般直線和圓的方程、以及關於雙曲線、橢圓、拋物線進行了討論。

笛卡兒是從一個軌跡來尋找它的方程的,而費馬則是從方程出發來研究軌跡的,這正是解析幾何基本原則的兩個相反的方面。

在1643年的一封信里,費馬也談到了他的解析幾何思想。他談到了柱面、橢圓拋物面、雙葉雙曲面和橢球面,指出:含有三個未知量的方程表示一個曲面,並對此做了進一步地研究。

對微積分的貢獻

16、17世紀,微積分是繼解析幾何之後的最璀璨的明珠。人所共知,牛頓和萊布尼茨是微積分的締造者,並且在其之前,至少有數十位科學家為微積分的發明做了奠基性的工作。但在諸多先驅者當中,費馬仍然值得一提,主要原因是他為微積分概念的引出提供了與現代形式最接近的啟示,以致於在微積分領域,在牛頓和萊布尼茨之後再加上費馬作為創立者,也會得到數學界的認可。

曲線的切線問題和函數的極大、極小值問題是微積分的起源之一。這項工作較為古老,最早可追溯到古希臘時期。阿基米德為求出一條曲線所包任意圖形的面積,曾藉助於窮竭法。由於窮竭法繁瑣笨拙,後來漸漸被人遺忘、直到16世紀才又被重視。由於開普勒在探索行星運動規律時,遇到了如何確定橢圓形面積和橢圓弧長的問題,無窮大和無窮小的概念被引入並代替了繁瑣的窮竭法。盡管這種方法並不完善,但卻為自卡瓦列里到費馬以來的數學家開辟廠一個十分廣闊的思考空間。

費馬建立了求切線、求極大值和極小值以及定積分方法,對微積分做出了重大貢獻。

對概率論的貢獻

早在古希臘時期,偶然性與必然性及其關系問題便引起了眾多哲學家的興趣與爭論,但是對其有數學的描述和處理卻是15世紀以後的事。l6世紀早期,義大利出現了卡爾達諾等數學家研究骰子中的博弈機會,在博弈的點中探求賭金的劃分問題。到了17世紀,法國的帕斯卡和費馬研究了義大利的帕喬里的著作《摘要》,建立了通信聯系,從而建立了概率學的基礎。

費馬考慮到四次賭博可能的結局有2×2×2×2=16種,除了一種結局即四次賭博都讓對手贏以外,其餘情況都是第一個賭徒獲勝。費馬此時還沒有使用概率一詞,但他卻得出了使第一個賭徒贏得概率是15/16,即有利情形數與所有可能情形數的比。這個條件在組合問題中一般均能滿足,例如紙牌游戲,擲銀子和從罐子里模球。其實,這項研究為概率的數學模型一概率空間的抽象奠定了博弈基礎,盡管這種總結是到了1933年才由柯爾莫戈羅夫作出的。

費馬和帕斯卡在相互通信以及著作中建立了概率論的基本原則——數學期望的概念。這是從點的數學問題開始的:在一個被假定有同等技巧的博弈者之間,在一個中斷的博弈中,如何確定賭金的劃分,已知兩個博弈者在中斷時的得分及在博弈中獲勝所需要的分數。費馬這樣做出了討論:一個博弈者A需要4分獲勝,博弈者B需要3分獲勝的情況,這是費馬對此種特殊情況的解。因為顯然最多四次就能決定勝負。

一般概率空間的概念,是人們對於概念的直觀想法的徹底公理化。從純數學觀點看,有限概率空間似乎顯得平淡無奇。但一旦引入了隨機變數和數學期望時,它們就成為神奇的世界了。費馬的貢獻便在於此。

對數論的貢獻

17世紀初,歐洲流傳著公元三世紀古希臘數學家丟番圖所寫的《算術》一書。l621年費馬在巴黎買到此書,他利用業余時間對書中的不定方程進行了深入研究。費馬將不定方程的研究限制在整數范圍內,從而開始了數論這門數學分支。

費馬在數論領域中的成果是巨大的,其中主要有:

(1)全部素數可分為4n+1和4n+3兩種形式。
(2)形如4n+1的素數能夠,而且只能夠以一種方式表為兩個平方數之和。
(3)沒有一個形如4n+3的素數,能表示為兩個平方數之和。
(4)形如4n+1的素數能夠且只能夠作為一個直角邊為整數的直角三角形的斜邊;4n+1的平方是且只能是兩個這種直角三角形的斜邊;類似地,4n+1的m次方是且只能是m個這種直角三角形的斜邊。
(5)邊長為有理數的直角三角形的面積不可能是一個平方數。
(6)4n+1形的素數與它的平方都只能以一種方式表達為兩個平方數之和;它的3次和4次方都只能以兩種表達為兩個平方數之和;5次和6次方都只能以3種方式表達為兩個平方數之和,以此類推,直至無窮。

對光學的貢獻

費馬在光學中突出的貢獻是提出最小作用原理,也叫最短時間作用原理。這個原理的提出源遠流長。早在古希臘時期,歐幾里得就提出了光的直線傳播定律相反射定律。後由海倫揭示了這兩個定律的理論實質——光線取最短路徑。經過若干年後,這個定律逐漸被擴展成自然法則,並進而成為一種哲學觀念。—個更為一般的「大自然以最短捷的可能途徑行動」的結論最終得出來,並影響了費馬。費馬的高明之處則在於變這種的哲學的觀念為科學理論。

費馬同時討論了光在逐點變化的介質中行徑時,其路徑取極小的曲線的情形。並用最小作用原理解釋了一些問題。這給許多數學家以很大的鼓舞。尤其是歐拉,競用變分法技巧把這個原理用於求函數的極值。這直接導致了拉格朗日的成就,給出了最小作用原理的具體形式:對一個質點而言,其質量、速度和兩個固定點之間的距離的乘積之積分是一個極大值和極小值;即對該質點所取的實際路徑來說,必須是極大或極小。

⑤ 除了華羅庚之外,國內外都有哪些自學成才的數學家。

1 祖沖之(ZǔChōngzhī ,公元429年—公元500年)是我國傑出的數學家,科學家。祖沖之通過艱苦的努力,他在世界數學史上第一次將圓周率(л)值計算到小數點後七位,即3.1415926到3.1415927之間。他提出約率22/7 和密率355/113,這一密率值是世界上最早提出的,比歐洲早一千多年,所以有人主張叫它「祖率」。他將自己的數學研究成果匯集成一部著作,名為《綴術》,唐朝國學曾經將此書定為數學課本。

2 劉徽(生於公元250年左右),三國後期魏國人,是中國古代傑出的數學家,也是中國古典數學理論的奠基者之一.其生卒年月、生平事跡,史書上很少記載。據有限史料推測,他是魏晉時代山東鄒平人。終生未做官。劉徽的數學著作留傳後世的很少,所留之作均為久經輾轉傳抄。他的主要著作有:《九章算術注》10卷;《重差》1卷,至唐代易名為《海島算經》;《九章重差圖》l卷,可惜後兩種都在宋代失傳。

3 楊輝,中國南宋時期傑出的數學家和數學教育家。在13世紀中葉活動於蘇杭一帶,其著作甚多。宋元數學四大家之一的楊輝,他是世界上第一個排出豐富的縱橫圖和討論其構成規律的數學家。揚輝對籌算乘除捷演算法進行了總結和發展,創「縱橫圖」之名.繼沈括「隙積術」之後,關於高階等差級數的研究創「垛積術」.又將《九章算術》246個題目按解題方法由淺入深的順序,重新分為九類.

4 梅文鼎,安徽歙縣宣城人,是我國明末清初的一位自學成才的大數學家。他生於1633年3月16日(明崇禎六年二月初七日),1721年(康熙六十年)卒。他所生活的時代,正是西方數學第一次傳入我國,清代的數學家們對所傳入的數學知識,加以研究闡發的時期。他的數學研究工作,對我國後世數學的發展,產生了很大的影響。少年時期,梅文鼎跟隨父親梅上昌及老師羅王賓仰觀天象,29歲時開始從宣城道士仉正學習《台宮通軌》、《大統歷算交食法》。自此以後,他立志自學天文歷算。數十年如一日,積六十多年的精力,著書70多種(其中數學書20多種,天文書40多種)。在數學方面,先後寫出了《方程論》、《中西算學通》、《勾股舉隅》、《幾何通解》、《平三角舉要》和《孤三角舉要》等許多重要著作,遍及數學中的算術、代數、幾何、平面三角和球面三角等內容。

5 熱爾曼(1776~1831年)是法國著名的女數學家,她出生的時候法國社會秩序正走向混亂。為了安全,青少年時代的熱爾曼被父母整天留在家裡學習,父親給了她良好的生活習慣和自學能力。這些為後來熱爾曼在數學領域的成就打下很好的基礎。

在熱爾曼18歲那年,巴黎創辦了一個享譽世界的大學——綜合科技大學。這里雲集了當時眾多數學大師,如拉普拉斯、拉格朗日等。熱爾曼對這個大學非常神往。可是她卻在學校報名時卻碰了壁,原來法國資產階級革命盡管已經爆發5年了,法國對婦女的歧視仍然沒有改變,綜合科技大學只接受男性學生。

難道女人就不能從事數學工作嗎?世俗沒有讓這個堅強的女孩退卻,反而堅定樂她走自學成才的道路的決心,她發誓要改變世俗對女人的偏見。她比較了歐拉、高斯和拉格朗日的數學著作,她覺得拉格朗日的著作通俗易懂,最適合自學。拉格朗日的著作帶給了熱爾曼無窮的樂趣,她萌生了寫論文的沖動,她要把這些心得體會撰寫成數學論文。

論文寫出來了,該寄給誰呢?寄給拉格朗日教授?一個女孩子的文章能引起拉格朗日教授的注意嗎?可能教授沒看就把它丟到垃圾桶里去呢!思考良久,她決定以布朗先生的名義寄出這些論文.

拉格朗日不止一遍地看了布朗先生的來信和文章,贊不絕口。這位素未謀面但又才華橫溢的後生引起了教授極大的興趣,他的夫人建議他去見見這位布朗先生。拉格朗日親自登門拜訪,見面後他發現布朗先生居然是一位羞答答的美貌女郎。拉格朗日非常驚訝於熱爾曼的自學能力,認為她對數學的理解遠遠超過那些綜合科技大學的男學生,他主動提出要做熱爾曼的指導老師。
在拉格朗日的指導下,熱爾曼進步更快了,她後來成為法國歷史上最有名的女數學家。

6 笛沙格是一個自學成才的數學家,他年輕的時候當過陸軍軍官,後來鑽研工程技術,成了一名工程師和建築師,他很不贊成為理論而搞理論,決心用新的方法來證明圓錐曲線的定理。1639年,他出版了主要著作《試論圓錐曲線和平面的相交所得結果的初稿》,書中他引入了許多幾何學的新概念。他的朋友笛卡爾、帕斯卡、費爾馬都很推崇他的著作,費爾馬甚至認為他是圓錐曲線理論的真正奠基人。

⑥ 世界10大數學家是那十個,各是哪國的。和是哪一位

世界十大數學家是:1.歐幾里得、2.劉微、3.秦九韶、4.笛卡爾、5.費馬、6.萊布尼茨、7.歐拉、8.拉格朗日、9.高斯、10.希爾伯特
1. 歐幾里德(Euclid of Alexandria),希臘數學家。約生於公元前330年,約歿於公元前260年。歐幾里德是古代希臘最負盛名、最有影響的數學家之一,他是亞歷山大里亞學派的成員。歐幾里德寫過一本書,書名為《幾何原本》(Elements) 共有13卷。這一著作對於幾何學、數學和科學的未來發展,對於西方人的整個思維方法都有很大的影響。《幾何原本》的主要對象是幾何學,但它還處理了數論、無理數理論等其他課題。歐幾里德使用了公理化的方法。公理(axioms)就是確定的、不需證明的基本命題,一切定理都由此演繹而出。在這種演繹推理中,每個證明必須以公理為前提,或者以被證明了的定理為前提。這一方法後來成了建立任何知識體系的典範,在差不多2000年間,被奉為必須遵守的嚴密思維的範例。《幾何原本》是古希臘數學發展的頂峰。歐幾里得 (活動於約前300-?)古希臘數學家。以其所著的《幾何原本》(簡稱《原本》)聞名於世。關於他的生平,現在知道的很少。早年大概就學於雅典,深知柏拉圖的學說。公元前300年左右,在托勒密王(公元前364~前283)的邀請下,來到亞歷山大,長期在那裡工作。他是一位溫良敦厚的教育家,對有志數學之士,總是循循善誘。但反對不肯刻苦鑽研、投機取巧的作風,也反對狹隘實用觀點。據普羅克洛斯(約410~485)記載,托勒密王曾經問歐幾里得,除了他的《幾何原本》之外,還有沒有其他學習幾何的捷徑。歐幾里得回答說: 「 在幾何里,沒有專為國王鋪設的大道。 」 這句話後來成為傳誦千古的學習箴言。斯托貝烏斯(約 500)記述了另一則故事,說一個學生才開始學第一個命題,就問歐幾里得學了幾何學之後將得到些什麼。歐幾里得說:給他三個錢幣,因為他想在學習中獲取實利。歐幾里得將公元前 7世紀以來希臘幾何積累起來的豐富成果整理在嚴密的邏輯系統之中,使幾何學成為一門獨立的、演繹的科學。除了《幾何原本》之外,他還有不少著作,可惜大都失傳。《已知數》是除《原本》之外惟一保存下來的他的希臘文純粹幾何著作,體例和《原本》前6卷相近,包括94個命題,指出若圖形中某些元素已知,則另外一些元素也可以確定。《圖形的分割》現存拉丁文本與阿拉伯文本,論述用直線將已知圖形分為相等的部分或成比例的部分。《光學》是早期幾何光學著作之一,研究透視問題,敘述光的入射角等於反射角,認為視覺是眼睛發出光線到達物體的結果。還有一些著作未能確定是否屬於歐幾里得,而且已經散失。歐幾里德的《幾何原本》中收錄了23個定義,5個公理,5個公設,並以此推導出48個命題(第一卷)。2.劉徽 生平(生於公元250年左右),三國後期魏國人,是中國古代傑出的數學家,也是中國古典數學理論的奠基者之一.其生卒年月、生平事跡,史書上很少記載。據有限史料推測,他是魏晉時代山東臨淄或淄川一帶人。終生未做官。著作劉徽的數學著作留傳後世的很少,所留之作均為久經輾轉傳抄。他的主要著作有:《九章算術注》10卷;《重差》1卷,至唐代易名為《海島算經》;《九章重差圖》l卷,可惜後兩種都在宋代失傳。數學成就劉徽的數學成就大致為兩方面:一是清理中國古代數學體系並奠定了它的理論基礎。這方面集中體現在《九章算術注》中。它實已形成為一個比較完整的理論體系:①在數系理論方面用數的同類與異類闡述了通分、約分、四則運算,以及繁分數化簡等的運演算法則;在開方術的注釋中,他從開方不盡的意義出發,論述了無理方根的存在,並引進了新數,創造了用十進分數無限逼近無理根的方法。②在籌式演算理論方面先給率以比較明確的定義,又以遍乘、通約、齊同等三種基本運算為基礎,建立了數與式運算的統一的理論基礎,他還用「率」來定義中國古代數學中的「方程」,即現代數學中線性方程組的增廣矩陣。③在勾股理論方面逐一論證了有關勾股定理與解勾股形的計算原理,建立了相似勾股形理論,發展了勾股測量術,通過對「勾中容橫」與「股中容直」之類的典型圖形的論析,形成了中國特色的相似理論。④在面積與體積理論方面用出入相補、以盈補虛的原理及「割圓術」的極限方法提出了劉徽原理,並解決了多種幾何形、幾何體的面積、體積計算問題。這些方面的理論價值至今仍閃爍著余輝。二是在繼承的基礎上提出了自己的創見。這方面主要體現為以下幾項有代表性的創見:①割圓術與圓周率他在《九章算術?圓田術》注中,用割圓術證明了圓面積的精確公式,並給出了計算圓周率的科學方法。他首先從圓內接六邊形開始割圓,每次邊數倍增,算到192邊形的面積,得到π=157/50=3.14,又算到3072邊形的面積,得到π=3927/1250=3.1416,稱為「徽率」。②劉徽原理在《九章算術?陽馬術》注中,他在用無限分割的方法解決錐體體積時,提出了關於多面體體積計算的劉徽原理。③「牟合方蓋」說在《九章算術?開立圓術》注中,他指出了球體積公式V=9D3/16(D為球直徑)的不精確性,並引入了「牟合方蓋」這一著名的幾何模型。「牟合方蓋」是指正方體的兩個軸互相垂直的內切圓柱體的貫交部分。④方程新術在《九章算術?方程術》注中,他提出了解線性方程組的新方法,運用了比率演算法的思想。⑤重差術在白撰《海島算經》中,他提出了重差術,採用了重表、連索和累矩等測高測遠方法。他還運用「類推衍化」的方法,使重差術由兩次測望,發展為「三望」、「四望」。而印度在7世紀,歐洲在15~16世紀才開始研究兩次測望的問題。貢獻和地位劉徽的工作,不僅對中國古代數學發展產生了深遠影響,而且在世界數學吏上也確立了崇高的歷史地位。鑒於劉徽的巨大貢獻,所以不少書上把他稱作「中國數學史上的牛頓」。費馬費馬(1601~1665)Fermat,Pierre de費馬是法國數學家,1601年8月17日出生於法國南部圖盧茲附近的博蒙·德·洛馬涅。他的父親多米尼克·費馬在當地開了一家大皮革商店,擁有相當豐厚的產業,使得費馬從小生活在富裕舒適的環境中。費馬的父親由於富有和經營有道,頗受人們尊敬,並因此獲得了地方事務顧問的頭銜,但費馬小的時候並沒有因為家境的富裕而產生多少優越感。費馬的母親名叫克拉萊·德·羅格,出身穿袍貴族。多米尼克的大富與羅格的大貴族構築了費馬極富貴的身價。費馬小時候受教於他的叔叔皮埃爾,受到了良好的啟蒙教育,培養了他廣泛的興趣和愛好,對他的性格也產生了重要的影響。直到14歲時,費馬才進入博蒙·德·洛馬涅公學,畢業後先後在奧爾良大學和圖盧茲大學學習法律。17世紀的法國,男子最講究的職業是當律師,因此,男子學習法律成為時髦,也使人敬羨。有趣的是,法國為那些有產的而缺少資歷的「准律師」盡快成為律師創造了很好的條件。1523年,佛朗期瓦一世組織成立了一個專門鬻賣官爵的機關,公開出售官職。這種官職鬻賣的社會現象一經產生,便應時代的需要而一發不可收拾,且彌留今日。鬻賣官職,一方面迎合了那些富有者,使其獲得官位從而提高社會地位,另一方面也使政府的財政狀況得以好轉。因此到了17世紀,除宮廷官和軍官以外的任何官職都可以買賣了。直到今日,法院的書記官、公證人、傳達人等職務,仍沒有完全擺脫買賣性質。法國的買官特產,使許多中產階級從中受惠,費馬也不例外。費馬尚沒有大學畢業,便在博蒙·德·洛馬涅買好了「律師」和「參議員」的職位。等到費馬畢業返回家鄉以後,他便很容易地當上了圖盧茲議會的議員,時值 1631年。盡管費馬從步入社會直到去世都沒有失去官職,而且逐年得到提升,但是據記載,費馬並沒有什麼政績,應付官場的能力也極普通,更談不上什麼領導才能。不過,費馬並未因此而中斷升遷。在費馬任了七年地方議會議員之後,升任了調查參議員,這個官職有權對行政當局進行調查和提出質疑。1642年,有一位權威人士叫勃里斯亞斯,他是最高法院顧問。勃里斯亞斯推薦費馬進入了最高刑事法庭和法國大理院主要法庭,這使得費馬以後得到了更好的升遷機會。1646年,費馬升任議會首席發言人,以後還當過天主教聯盟的主席等職。費馬的官場生涯沒有什麼突出政績值得稱道,不過費馬從不利用職權向人們勒索、從不受賄、為人敦厚、公開廉明,贏得了人們的信任和稱贊。費馬的婚姻使費馬躋身於穿袍貴族的行列,費馬娶了他的舅表妹露伊絲·德·羅格。原本就為母親的貴族血統而感驕傲的費馬,如今乾脆在自己的姓名上加上了貴族姓氏的標志「de」。費馬生有三女二男,除了大女兒克拉萊出嫁之外,四個子女都使費馬感到體面。兩個女兒當上了牧師,次子當上了菲瑪雷斯的副主教。尤其是長子克萊曼特 ·薩摩爾,他不僅繼承了費馬的公職,在1665年當上了律師,而且還整理了費馬的數學論著。如果不是費馬長子積極出版費馬的數學論著,很難說費馬能對數學產生如此重大的影響,因為大部分論文都是在費馬死後,由其長子負責發表的。從這個意義上說,薩摩爾也稱得上是費馬事業上的繼承人。對費馬來說,真正的事業是學術,尤其是數學。費馬通曉法語、義大利語、西班牙語、拉丁語和希臘語,而且還頗有研究。語言方面的博學給費馬的數學研究提供了語言工具和便利,使他有能力學習和了解阿拉伯和義大利的代數以及古希臘的數學。正是這些,可能為費馬在數學上的造詣莫定了良好基礎。在數學上,費馬不僅可以在數學王國里自由馳騁,而且還可以站在數學天地之外鳥瞰數學。這也不能絕對歸於他的數學天賦,與他的博學多才多少也是有關系的。費馬生性內向,謙抑好靜,不善推銷自己,不善展示自我。因此他生前極少發表自己的論著,連一部完整的著作也沒有出版。他發表的一些文章,也總是隱姓埋名。《數學論集》還是費馬去世後由其長子將其筆記、批註及書信整理成書而出版的。我們現在早就認識到時間性對於科學的重要,即使在l7世紀,這個問題也是突出的。費馬的數學研究成果不及時發表,得不到傳播和發展,並不完全是個人的名譽損失,而是影響了那個時代數學前進的步伐。費馬一生身體健康,只是在1652年的瘟疫中險些喪命。1665年元旦一過,費馬開始感到身體有變,因此於1月l0日停職。第三天,費馬去世。費馬被安葬在卡斯特雷斯公墓,後來改葬在圖盧茲的家族墓地中。費馬一生從未受過專門的數學教育,數學研究也不過是業余之愛好。然而,在17世紀的法國還找不到哪位數學家可以與之匹敵:他是解析幾何的發明者之一;對於微積分誕生的貢獻僅次於牛頓、萊布尼茨,概率論的主要創始人,以及獨承17世紀數論天地的人。此外,費馬對物理學也有重要貢獻。一代數學大才費馬堪稱是17世紀法國最偉大的數學家。17世紀伊始,就預示了一個頗為壯觀的數學前景。而事實上,這個世紀也正是數學史上一個輝煌的時代。幾何學首先成了這一時代最引入注目的引玉之明珠,由於幾何學的新方法—代數方法在幾何學上的應用,直接導致了解析幾何的誕生;射影幾何作為一種嶄新的方法開辟了新的領域;由古代的求積問題導致的極微分割方法引入幾何學,使幾何學產生了新的研究方向,並最終促進了微積分的發明。幾何學的重新崛起是與一代勤於思考、富於創造的數學家是分不開的,費馬就是其中的一位。對解析幾何的貢獻費馬獨立於笛卡兒發現了解析幾何的基本原理。1629年以前,費馬便著手重寫公元前三世紀古希臘幾何學家阿波羅尼奧斯失傳的《平面軌跡》一書。他用代數方法對阿波羅尼奧斯關於軌跡的一些失傳的證明作了補充,對古希臘幾何學,尤其是阿波羅尼奧斯圓錐曲線論進行了總結和整理,對曲線作了一般研究。並於1630年用拉丁文撰寫了僅有八頁的論文《平面與立體軌跡引論》。費馬於1636年與當時的大數學家梅森、羅貝瓦爾開始通信,對自己的數學工作略有言及。但是《平面與立體軌跡引論》的出版是在費馬去世14年以後的事,因而1679年以前,很少有人了解到費馬的工作,而現在看來,費馬的工作卻是開創性的。《平面與立體軌跡引論》》中道出了費馬的發現。他指出:「兩個未知量決定的—個方程式,對應著一條軌跡,可以描繪出一條直線或曲線。」費馬的發現比笛卡爾發現解析幾何的基本原理還早七年。費馬在書中還對一般直線和圓的方程、以及關於雙曲線、橢圓、拋物線進行了討論。笛卡兒是從一個軌跡來尋找它的方程的,而費馬則是從方程出發來研究軌跡的,這正是解析幾何基本原則的兩個相反的方面。在1643年的一封信里,費馬也談到了他的解析幾何思想。他談到了柱面、橢圓拋物面、雙葉雙曲面和橢球面,指出:含有三個未知量的方程表示一個曲面,並對此做了進一步地研究。對微積分的貢獻16、17世紀,微積分是繼解析幾何之後的最璀璨的明珠。人所共知,牛頓和萊布尼茨是微積分的締造者,並且在其之前,至少有數十位科學家為微積分的發明做了奠基性的工作。但在諸多先驅者當中,費馬仍然值得一提,主要原因是他為微積分概念的引出提供了與現代形式最接近的啟示,以致於在微積分領域,在牛頓和萊布尼茨之後再加上費馬作為創立者,也會得到數學界的認可。曲線的切線問題和函數的極大、極小值問題是微積分的起源之一。這項工作較為古老,最早可追溯到古希臘時期。阿基米德為求出一條曲線所包任意圖形的面積,曾藉助於窮竭法。由於窮竭法繁瑣笨拙,後來漸漸被人遺忘、直到16世紀才又被重視。由於開普勒在探索行星運動規律時,遇到了如何確定橢圓形面積和橢圓弧長的問題,無窮大和無窮小的概念被引入並代替了繁瑣的窮竭法。盡管這種方法並不完善,但卻為自卡瓦列里到費馬以來的數學家開辟廠一個十分廣闊的思考空間。費馬建立了求切線、求極大值和極小值以及定積分方法,對微積分做出了重大貢獻。對概率論的貢獻早在古希臘時期,偶然性與必然性及其關系問題便引起了眾多哲學家的興趣與爭論,但是對其有數學的描述和處理卻是15世紀以後的事。l6世紀早期,義大利出現了卡爾達諾等數學家研究骰子中的博弈機會,在博弈的點中探求賭金的劃分問題。到了17世紀,法國的帕斯卡和費馬研究了義大利的帕喬里的著作《摘要》,建立了通信聯系,從而建立了概率學的基礎。費馬考慮到四次賭博可能的結局有2×2×2×2=16種,除了一種結局即四次賭博都讓對手贏以外,其餘情況都是第一個賭徒獲勝。費馬此時還沒有使用概率一詞,但他卻得出了使第一個賭徒贏得概率是15/16,即有利情形數與所有可能情形數的比。這個條件在組合問題中一般均能滿足,例如紙牌游戲,擲銀子和從罐子里模球。其實,這項研究為概率的數學模型一概率空間的抽象奠定了博弈基礎,盡管這種總結是到了1933年才由柯爾莫戈羅夫作出的。費馬和帕斯卡在相互通信以及著作中建立了概率論的基本原則——數學期望的概念。這是從點的數學問題開始的:在一個被假定有同等技巧的博弈者之間,在一個中斷的博弈中,如何確定賭金的劃分,已知兩個博弈者在中斷時的得分及在博弈中獲勝所需要的分數。費馬這樣做出了討論:一個博弈者A需要4分獲勝,博弈者B需要3分獲勝的情況,這是費馬對此種特殊情況的解。因為顯然最多四次就能決定勝負。一般概率空間的概念,是人們對於概念的直觀想法的徹底公理化。從純數學觀點看,有限概率空間似乎顯得平淡無奇。但一旦引入了隨機變數和數學期望時,它們就成為神奇的世界了。費馬的貢獻便在於此。對數論的貢獻17世紀初,歐洲流傳著公元三世紀古希臘數學家丟番圖所寫的《算術》一書。l621年費馬在巴黎買到此書,他利用業余時間對書中的不定方程進行了深入研究。費馬將不定方程的研究限制在整數范圍內,從而開始了數論這門數學分支。費馬在數論領域中的成果是巨大的,其中主要有:(1)全部素數可分為4n+1和4n+3兩種形式。(2)形如4n+1的素數能夠,而且只能夠以一種方式表為兩個平方數之和。(3)沒有一個形如4n+3的素數,能表示為兩個平方數之和。(4)形如4n+1的素數能夠且只能夠作為一個直角邊為整數的直角三角形的斜邊;4n+1的平方是且只能是兩個這種直角三角形的斜邊;類似地,4n+1的m次方是且只能是m個這種直角三角形的斜邊。(5)邊長為有理數的直角三角形的面積不可能是一個平方數。(6)4n+1形的素數與它的平方都只能以一種方式表達為兩個平方數之和;它的3次和4次方都只能以兩種表達為兩個平方數之和;5次和6次方都只能以3種方式表達為兩個平方數之和,以此類推,直至無窮。對光學的貢獻費馬在光學中突出的貢獻是提出最小作用原理,也叫最短時間作用原理。這個原理的提出源遠流長。早在古希臘時期,歐幾里得就提出了光的直線傳播定律相反射定律。後由海倫揭示了這兩個定律的理論實質——光線取最短路徑。經過若干年後,這個定律逐漸被擴展成自然法則,並進而成為一種哲學觀念。—個更為一般的「大自然以最短捷的可能途徑行動」的結論最終得出來,並影響了費馬。費馬的高明之處則在於變這種的哲學的觀念為科學理論。費馬同時討論了光在逐點變化的介質中行徑時,其路徑取極小的曲線的情形。並用最小作用原理解釋了一些問題。這給許多數學家以很大的鼓舞。尤其是歐拉,競用變分法技巧把這個原理用於求函數的極值。這直接導致了拉格朗日的成就,給出了最小作用原理的具體形式:對一個質點而言,其質量、速度和兩個固定點之間的距離的乘積之積分是一個極大值和極小值;即對該質點所取的實際路徑來說,必須是極大或極小。

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