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2中国传统数学的特征是什么

发布时间:2022-07-06 04:55:10

⑴ 刘徽到祖冲之的中国古代数学特征是什么

数学是中国古代科学中一门重要的学科,根据中国古代数学发展的特点,可以分为五个时期:萌芽;体系的形成;发展;繁荣和中西方数学的融合。
中国古代数学的萌芽
原始公社末期,私有制和货物交换产生以后,数与形的概念有了进一步的发展,仰韶文化时期出土的陶器,上面已刻有表示1234的符号。到原始公社末期,已开始用文字符号取代结绳记事了。
西安半坡出土的陶器有用1~8个圆点组成的等边三角形和分正方形为100个小正方形的图案,半坡遗址的房屋基址都是圆形和方形。为了画圆作方,确定平直,人们还创造了规、矩、准、绳等作图与测量工具。据《史记·夏本纪》记载,夏禹治水时已使用了这些工具。
商代中期,在甲骨文中已产生一套十进制数字和记数法,其中最大的数字为三万;与此同时,殷人用十个天干和十二个地支组成甲子、乙丑、丙寅、丁卯等60个名称来记60天的日期;在周代,又把以前用阴、阳符号构成的八卦表示八种事物发展为六十四卦,表示64种事物。
公元前一世纪的《周髀算经》提到西周初期用矩测量高、深、广、远的方法,并举出勾股形的勾三、股四、弦五以及环矩可以为圆等例子。《礼记·内则》篇提到西周贵族子弟从九岁开始便要学习数目和记数方法,他们要受礼、乐、射、驭、书、数的训练,作为“六艺”之一的数已经开始成为专门的课程。
春秋战国之际,筹算已得到普遍的应用,筹算记数法已使用十进位值制,这种记数法对世界数学的发展是有划时代意义的。这个时期的测量数学在生产上有了广泛应用,在数学上亦有相应的提高。
国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,尤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后的名词概念与它们原来的实体不同,他们提出“矩不方,规不可以为圆”,把“大一”(无穷大)定义为“至大无外”,“小一”(无穷小)定义为“至小无内”。还提出了“一尺之棰,日取其半,万世不竭”等命题。
而墨家则认为名来源于物,名可以从不同方面和不同深度反映物。墨家给出一些数学定义。例如圆、方、平、直、次(相切)、端(点)等等。
墨家不同意“一尺之棰”的命题,提出一个“非半”的命题来进行反驳: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长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变化和结果。名家和墨家的数学定义和数学命题的讨论,对中国古代数学理论的发展是很有意义的。
中国古代数学体系的形成
秦汉是封建社会的上升时期,经济和文化均得到迅速发展。中国古代数学体系正是形成于这个时期,它的主要标志是算术已成为一个专门的学科,以及以《九章算术》为代表的数学着作的出现。
《九章算术》是战国、秦、汉封建社会创立并巩固时期数学发展的总结,就其数学成就来说,堪称是世界数学名着。例如分数四则运算、今有术(西方称三率法)、开平方与开立方(包括二次方程数值解法)、盈不足术(西方称双设法)、各种面积和体积公式、线性方程组解法、正负数运算的加减法则、勾股形解法(特别是勾股定理和求勾股数的方法)等,水平都是很高的。其中方程组解法和正负数加减法则在世界数学发展上是遥遥领先的。就其特点来说,它形成了一个以筹算为中心、与古希腊数学完全不同的独立体系。
《九章算术》有几个显着的特点:采用按类分章的数学问题集的形式;算式都是从筹算记数法发展起来的;以算术、代数为主,很少涉及图形性质;重视应用,缺乏理论阐述等。
这些特点是同当时社会条件与学术思想密切相关的。秦汉时期,一切科学技术都要为当时确立和巩固封建制度,以及发展社会生产服务,强调数学的应用性。最后成书于东汉初年的《九章算术》,排除了战国时期在百家争鸣中出现的名家和墨家重视名词定义与逻辑的讨论,偏重于与当时生产、生活密切相结合的数学问题及其解法,这与当时社会的发展情况是完全一致的。
《九章算术》在隋唐时期曾传到朝鲜、日本,并成为这些国家当时的数学教科书。它的一些成就如十进位值制、今有术、盈不足术等还传到印度和阿拉伯,并通过印度、阿拉伯传到欧洲,促进了世界数学的发展。
中国古代数学的发展
魏、晋时期出现的玄学,不为汉儒经学束缚,思想比较活跃;它诘辩求胜,又能运用逻辑思维,分析义理,这些都有利于数学从理论上加以提高。吴国赵爽注《周髀算经》,汉末魏初徐岳撰《九章算术》注,魏末晋初刘徽撰《九章算术》注、《九章重差图》都是出现在这个时期。赵爽与刘徽的工作为中国古代数学体系奠定了理论基础。
赵爽是中国古代对数学定理和公式进行证明与推导的最早的数学家之一。他在《周髀算经》书中补充的“勾股圆方图及注”和“日高图及注”是十分重要的数学文献。在“勾股圆方图及注”中他提出用弦图证明勾股定理和解勾股形的五个公式;在“日高图及注”中,他用图形面积证明汉代普遍应用的重差公式,赵爽的工作是带有开创性的,在中国古代数学发展中占有重要地位。

⑵ 试述中国古代数学的特点

3 中国古代数学思想特点
(1). (实用性)《九章算术》收集的每个问题都是与生产实践有联系的应用题,以解决问题为目的.从《九章算术》开始,中国古典数学着作的内容,几乎都与当时社会生活的实际需要有着密切的联系.这不仅表现在中国的算学经典基本上都遵从问题集解的体例编纂而成,而且它所涉及的内容反映了当时社会政治、经济、军事、文化等方面的某些实际情况和需要,以致史学家们常常把古代数学典籍作为研究中国古代社会经济生活、典章制度(特别是度量衡制度),以及工程技术(例如土木建筑、地图测绘)等方面的珍贵史料.而明代中期以后兴起的珠算着作,所论则更是直接应用于商业等方面的计算技术.中国古代数学典籍具有浓厚的应用数学色彩,在中国古代数学发展的漫长历史中,应用始终是数学的主题,而且中国古代数学的应用领域十分广泛,着名的十大算经清楚地表明了这一点,同时也表明“实用性”又是中国古代数学合理性的衡量标准.这与古代希腊数学追求纯粹“理性”形成强烈的对照.其实,中国古代数学一开始就同天文历法结下了不解之缘.中算史上许多具有世界意义的杰出成就就是来自历法推算的.例如,举世闻名的“大衍求一术”(一次同余式组解法)产于历法上元积年的推算,由于推算日、月、五星行度的需要中算家创立了“招差术”(高次内插法);而由于调整历法数据的要求,历算家发展了分数近似法.所以,实用性是中国传统数学的特点之一.
(2).(算法程序化)中国传统数学的实用性,决定了他以解决实际问题和提高计算技术为其主要目标.不管是解决问题的方式还是具体的算法,中国数学都具有程序性的特点.中国古代的计算工具是算筹,筹算是以算筹为计算工具来记数,列式和进行各种演算的方法.有人曾经将中国传统数学与今天的计算技术对比,认为算筹相应于电子计算机可以看作“硬件”,那么中国古代的“算术”可以比做电子计算机计算的程序设计,是一种软件的思想.这种看法是很有道理的.中国的筹算不用运算符号,无须保留运算的中间过程,只要求通过筹式的逐步变换而最终获得问题的解答.因此,中国古代数学着作中的“术”,都是用一套一套的“程序语言”所描写的程序化算法.各种不同的筹法都有其基本的变换法则和固定的演算程序.中算家善于运用演算的对称性、循环性等特点,将演算程序设计得十分简捷而巧妙.如果说古希腊的数学家以发现数学的定理为目标,那么中算家则以创造精致的算法为已任.这种设计等式、算法之风气在中算史上长盛不衰,清代李锐所设计的“调日法术”和“求强弱术”等都可以说是我国古代传统的遗风. 古代数学大体可以分为两种不同的类型:一种是长于逻辑推理,一种是发展计算方法.这也大致代表了西方数学和东方数学的不同特色.虽然以算为主的某些特点也为东方的古代印度数学和中世纪的阿拉伯数学所具有,但是,中国传统数学在这方面更具有典型性.中算对于算具的依赖性和形成一整套程序化的特点尤为突出.例如,印度和阿拉伯在历史上虽然也使用过土盘等算具,但都是辅助性的,主要还是使用笔算,与中国长期使用的算筹和珠算的情形大不相同,自然也没有形成像中国这样一贯的与“硬件”相对应的整套“软件”.
(3).(模型化)“数学模型”是针对或参照某种事物系统的特征或数量关系,采用形式话数学语言,概括的近似地表达出来的一种数学结构.古代的数学模型当然没有这样严格,但如果不要求“形式化的数学语言”,对“数学结构”也作简单化的解释,则仍然可以应用这个定义.按此定义,数学模型与现实世界的事物有着不可分割的关系,与之有关的现实事物叫做现实原形,是为解释原型的问题才建立应用数学模型的.《九章算术》中大多数问题都具有一般性解法,是一类问题的模型,同类问题可以按同种方法解出.其实,以问题为中心、以算法为基础,主要依靠归纳思维建立数学模型,强调基本法则及其推广,是中国传统数学思想的精髓之一.中国传统数学的实用性,要求数学研究的结果能对各种实际问题进行分类,对每类问题给出统一的解法;以归纳为主的思维方式和以问题为中心的研究方式,倾向于建立基本问题的结构与解题模式,一般问题则被化归、分解为基本问题解决.由于中国传统数学未能建立起一套抽象的数学符号系统,对一般原理、法则的叙述一方面是借助文辞,一方面是通过具体问题的解题过程加以演示,使具体问题成为相应的数学模型.这种模型虽然和现代的数学模型有一定的区别,但二者在本质上是一样的.
(4).(寓理于算)由于中国传统数学注重解决实际问题,而且因中国人综合、归纳思维的决定,所以中国传统数学不关心数学理论的形式化,但这并不意味中国传统仅停留在经验层次上而无理论建树.其实中国数学的算法中蕴涵着建立这些算法的理论基础,中国数学家习惯把数学概念与方法建立在少数几个不证自明、形象直观的数学原理之上,如代数中的“率”的理论,平面几何中的“出入相补”原理,立体几何中的“阳马术”、曲面体理论中的“截面原理”(或称刘祖原理,即卡瓦列利原理)等等.
中国古代数学的特点虽然在一定的程度上促进了其自身的发展,但正是因为这其中的某些特点,中国古代数学走向了低谷.
4 中国古代数学由兴转衰的原因分析
(1).独尊儒术,蔑视逻辑.汉武帝时,“罢黜百家,独尊儒术”使得当时注重形式逻辑的墨子思想未能得到继承和发展.儒家思想讲究简约,而忽视了逻辑思维的过程.这一点从中国古代的典籍中能找到最准确的说明.《周髀算经》中虽然给出了勾股定理,但却没给出证明.《九章算术》同样只在给出题目的同时,给出一个结果和计算的程式,对其中的逻辑思维却没有去说明.中国古代数学这种只注重计算形式(即古代数学家所谓的“术”)与过程,不注重逻辑思维的做法,在很长一段时间里禁锢了中国古代数学发展.这种情况的出现当然也有其原因,中国古代传统数学主要是在算筹的基础上发展起来的,后来发展到以算盘为工具的计算时代,但是这些工具的使用在另一方面为中国人提供了一种程式化的求解方法,从而忽视了其中的逻辑思维过程.此外,中国传统数学讲究“寓理于算”.即使高度发达的宋元数学也是如此.数学书是由一系列的数学问题组成的.你也可以称它们为“习题解集”.数学理论以‘术”的形式出现.早期的“术”只有一个过程,后人就纷纷为它们作注,而这些注释也很简约.实际上就是举例“说明”,至于说明了什么,条件变一下怎么办,就要读者自已去总结了,从来不会给你一套系统的理论.这是一种相对原始的做法.但随着数学的发展,这种做法的局限性就表现出来了,它极不利于知识的总结.如果只有很少一点数学知识,那么,问题还不严重,但随着数学知识的增长,每个知识点都用一个题目来包装,而不把它们总结出来就难以从整体上去把握这些知识.这无论对学习数学还是研究,发展数学都是不利的.
(2). 崇尚玄学,迷信数术,歪曲数学思想.魏晋时期,儒学虽然受到一定的冲击,但其统治地位并未受到动摇.老庄学说和儒家学说相反相成便形成了玄学.玄学原本探究的是有关人生的哲学,但后来与数学混在了一起.古人曾就常常以玄术来解释数学问题,使得数学概念和方法遭到歪曲.张衡是我国着名科学家.当时他虽然已经知道圆周率“周一径三”不准确,但由于他始终相信“周一径三”来源于“参天两地”的说法,一直没深入探究,因而未能将圆周率推算到更精确的地步,这不能不说是一大遗憾.当玄术和数术充塞数学时,数学已经明显存有落后的隐患.
(3). 故步自封,墨守成规,拒绝数学符号.中国古代数学是以汉语描述的,历来不重视汉字以外的数学符号,给逻辑思维带来很大的困难,使我国长期不能形成演绎推理的传统,严重影响了我国数学的发展.从明朝开始,中国就走上了闭关锁国的道路.这种行为与小农思想相适应,早在秦代就已经出现端倪,建一条长城将自己围起来,对外面的东西不闻不问.相比之下,西方在度过了中世纪的黑暗时期后,进入了文艺复兴时期.欧洲的扩张、航海技术开阔了西方人的眼界,同时也大大推动了数学的发展.在18世纪的改革和动荡中,新出现的资产阶级推翻了英、法的君主政治.封建的政治、社会和经济思想被经典的自由主义哲学所取代,这种哲学促进了19世纪的工业革命.社会生产力的提高成了西方数学发展的源源不断的动力.最终,近代的数学在西方被建立起来,而曾是数学大国之一的中国,在其中却无所作为.
(4). 此外,中国长期处于封建社会,迟迟未能进入资本主义阶段,也是导致中国古代数学发展停顿的直接原因.从整体上看,数学是与所处的社会生产力相适应的.中国社会长期处于封闭的小农经济环境,生产力低下,不仅没有工业,商业也不发达.整个社会对数学没有太高的要求, 自然研究数学的人也就少了. 恩格斯说,天文学和力学是推动数学发展的动力,而在当时的中国这种动力已趋近枯竭.

⑶ 请数学高手赐教:中国传统数学的特点是什么答案越详细越好。谢谢!

中国数学的特点和对世界的影响中国数学的特点
(1)以算法为中心,属于应用数学 中国数学不脱离社会生活与生产的实际,以解决实际问题为目标,数学研究是围绕建立算法与提高计算技术而展开的
(2)具有较强的社会性 中国传统数学文化中,数学被儒学家培养人的道德与技能的基本知识---六艺(礼、乐、射、御、书、数)之一,它的作用在于“通神明、顺性命,经世务、类万物”,所以中国传统数学总是被打上中国哲学与古代学术思想的烙印,往往与术数交织在一起 同时,数学教育与研究往往被封建政府所控制,唐宋时代的数学教育与科举制度、历代数学家往往是政府的天文官员,这些事例充分反映了这一性质
(3)寓理于算,理论高度概括 由于中国传统数学注重解决实际问题,而且因中国人综合、归纳思维的决定,所以中国传统数学不关心数学理论的形式化,但这并不意味中国传统仅停留在经验层次而无理论建树 其实中国数学的算法中蕴涵着建立这些算法的理论基础,中国数学家习惯把数学概念与方法建立在少数几个不证自明、形象直观的数学原理之上,如代数中的“率”的理论,平面几何中的“出入相补”原理,立体几何中的“阳马术”、曲面体理论中的“截面原理”(或称刘祖原理,即卡瓦列利原理)等等
       中国数学对世界的影响 数学活动有两项基本工作----证明与计算,前者是由于接受了公理化(演绎化)数学文化传统,后者是由于接受了机械化(算法化)数学文化传统 在世界数学文化传统中,以欧几里得《几何原本》为代表的希腊数学,无疑是西方演绎数学传统的基础,而以《九章算术》为代表的中国数学无疑是东方算法化数学传统的基础,它们东西辉映,共同促进了世界数学文化的发展 中国数学通过丝绸之路传播到印度、阿拉伯地区,后来经阿拉伯人传入西方 而且在汉字文化圈内,一直影响着日本、朝鲜半岛、越南等亚洲国家的数学发展

⑷ 中国古代数学特点

我国古代数学具有的特点是:实用性;算法化;模型化;数形结合、直觉把握;寓理于算.

中国数学的特点如下:

1.中国数学最基本的特点是具有鲜明的社会性。通观中国古典数学着作的内容,几乎都与当时社会生活的实际需要有着密切的联系。从《九章算术》开始,中国算学经典基本上都遵从问题集解的体例编纂而成,其内容反映了当时社会政治、经济、军事、文化等方面的某些实际需要,具有浓厚的应用数学的色彩;

2.中国数学教育与研究始终置于政府的控制之下,以适应统治阶级的需要;

3.中国数学家的数学论着深受历史上各种社会思潮、哲学流派以至宗教神学的影响,具有形形色色的社会痕迹。

4.中国数学是以几何方法和代数方法的相互渗透表现为形数结合的,是用算筹来计算的.并采用了十进位制。同时,用一整套”程序语言”来揭示计算方法,而演算程序简捷而巧妙。

5.中国数学理论表现为运算过程之中,即“寓理于算”。中国数学家善于从错综复杂的数学现象中抽象出深刻的数学概念,提炼出一般的数学原理,作为研究众多数学问题的基础。

⑸ 中国传统数学的主要特征是什么从哪些成就表现出来

数学是研究客观事物的空间形式与数量关系的科学。它不受任何时间和空间的限制,强烈地显现这一本质属性。然而,在古代各个时期不同的文化传统中,数学的表现形式往往也不尽相同,各自呈现出自己的特征。比如中国古典数学在表现形式、思维模式、与社会实际的关系、研究的中心以及发展的历程等许多方面与其他文化传统,特别是古希腊数学有较大的区别。

首先是其表现形式,这里主要指数学经典的着作形式。古希腊数学常常采取抽象的公理化的形式,而中国古典数学则是以术文统率例题的形式。两种不同的形式,代表着迥然不同的两种风格。这两种形式和风格同样可以阐发数学理论的基础。有人往往忽略了这一点,把中国古代数学着作笼统地概括成应用问题集的形式。只要仔细分析、比较一下数学着作本身,就不难发现这个结论是极不正确的。比如最重要的着作《九章算术》,它的九章中,方田、粟米、少广、商功、盈不足、方程六章的全部及衰分、均输、勾股三章的部分,要么先列出一个或几个例题,然后给出十分抽象的“术”;要么先列出十分抽象的“术”,然后给出若干例题。这里的“术”都是些公式或抽象的计算程序;前者的例题只有题目及答案,后者的例题则包括题目、答案与“术”。所谓“术”就是阐述各种算法及具体应用,类似于后世的细草。《九章算术》中只有约五分之一的部分,即衰分、均输、勾股三章的约50个题目,可以说是应用问题集的形式。由此就得出《九章算术》是一部应用问题集的结论是不恰当的,正确的提法应是术文统率例题的形式。后来的《孙子算经》等的主体应该说是应用问题集的形式,但把一些预备知识放到了卷首。宋元数学高潮中的着作,贾宪《黄帝九章算经细草》的抽象性更高于《九章算术》,其它着作由于算法更为复杂,算法的抽象性有时达不到《九章》的程度,但是也作了可贵的努力,如《数书九章》的“大衍总数术”及其核心“大衍求一术”就是同余式解法的总术;“正负开方术”用抽象的文字阐述了开四次方的方法后,又声明“后篇效此”,说明也是普遍方法。朱世杰的两部着作都把大量预备知识、算法放在卷首,《四元玉鉴》的卷首还载有天元术、二元术、三元术、四元术的解法范例。《测圆海镜》更是把“圆城图式”及后面要用到的定义、命题列入卷一的“识别杂记”。因此,总的说来,算法(术)是解应用题的关键,“术”自然就成为中国古代数学的核心。中国数学着作是以算法为核心,算法统率例题的形式。中国传统文化

其次是关于数学理论的研究。古希腊数学使用演绎推理,使数学知识形成了严谨的公理化体系。许多学者夸大了中国古算与古希腊数学的差别,认为中国古代数学成就只是经验的积累,没有推理,尤其是没有演绎推理。这是对中国古代数学缺乏起码了解的肤浅之见。遗憾的是,这种肤浅之见被某些科学泰斗所赞同而颇为流行,甚至成为论述现代科学没有在中国产生的出发点。诚然,中国古代数学与哲学结合得不像古希腊那么紧密,中国古代数学大家也不像古希腊数学大师那样大多是思想界的头面人物或思想流派的首领。一般说来,中国思想家对数学的兴趣远逊于古希腊的同仁,先秦诸子中即使数学修养最高的墨家,其数学成就也难望古希腊思想家的项背。同样,中国数学家,就整体而言,对数学理论研究的关注,也远不如古希腊数学家。比如,《九章算术》和许多数学着作对数学概念没有定义,许多数学问题的表述,并不严谨。这就要求读者必须站在作者的立场上,与作者共处于一个和谐的体系中,才能理解其内容,这或多或少也阻碍了数学理论的发展。硬说中国古代与古希腊同样重视数学理论研究,固然是不妥的。反之,说中国古代数学没有理论,没有推理,也是不符史实的。《周髀算经》记载,先秦数学家陈子在教诲荣方时,指出他之所以对某些数学原理不能理解,在于他“之于数未能通类”,他认为数学的“道术”,“言约而用博”,必须做到“能类以合类”。陈子大约处于《九章算术》编纂过程的初期。实际上,《九章》的编纂正是贯穿了“通类”、“类以合类”的思想。《九章算术》的作者把能用同一种数学方法解决的问题归于一类,提出共同的、抽象的“术”,如方田术、圆田术、今有术、衰分术、返衰术、少广术、开方术、盈不足术、均输术、方程术、勾股术等等,又将这些术及例题按其性质或应用分成方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股九类。刘徽进一步挖掘《九章》许多方法的内在联系,又将衰分术、均输术、方程新术等归结到今有术。刘徽正是通过“事类相推”,找出了各种方法的归宿,发现数学知识是“枝条虽分而同本干”,并“发自一端”的一株大树,形成了自己完整的数学理论体系。贾宪总结开方法,创造开方作法本源。杨辉总结出勾股生变十三名图,李冶探讨了各种容圆关系,给出600多条公式,也都是通过归纳、类比做到通类,进而“类以合类”,进行数学的理论概括。

通过“合类”,归纳出抽象的公式之后,将这些公式应用于解某些数学问题,实际上是从一般到特殊的演绎过程,这里要特别谈一下中国古代数学中有没有演绎推理的问题。大家知道,数学知识的获得,要通过类比、归纳、演绎各种推理途径,而证明一个数学命题的正确性,则必须依靠演绎推理。中国古代数学着作正是大量使用演绎推理。以中国古代最为发达的高次方程这一分支为例,刘徽、王孝通都提出了方程的推导过程,金元数学家更创造了设未知数列方程的天元术,李冶将用天元术列方程所需要的定理、公式大都在卷一的“识别杂记”中给出。刘徽、王孝通、秦九韶、李冶、朱世杰等推导高次方程的过程都是依靠演绎推理的,因而是正确的。至于刘徽用极限思想和无穷小分割对圆面积公式的证明,对锥体体积公式的证明;用出入相补原理对解勾股形诸公式的证明,对大量面积、体积公式的证明,对开方术的证明;利用齐同原理对方程术、盈不足术及许多算法的证明,都是演绎推理的典范。只要不带偏见,都会认识到刘徽在拓展数学知识时以归纳、类比为主,而在论证《九章算术》的公式、算法的正确性时,在批驳《九章算术》的某些错误时,则以演绎推理为主,从而把他自己掌握的数学知识建立在可靠的理论基础之上。

说数学研究与思想界结合得不密切,是就整体而言的,并不是说每个数学家都如此,比如刘徽就例外。他深受魏晋辩难之风的影响,他对《九章算术》“析理以辞,解体用图”,“析理”正是辩难之风的要件,刘徽析理的原则、析理的方法都是与当时辩难之风合拍的。当然,即使是刘徽对许多数学概念的探讨还没达到古希腊那么深入的地步。比如,刘徽将无穷小分割引入数学证明是前无古人的贡献,却从未考虑过潜无穷小与实无穷小的区别。不过,这未必是坏事。古希腊数学家无法圆满解决潜无限与实无限的问题,不得不把无穷小概念排除在数学研究之外,因此,他们在证明数学命题时,从未使用过极限思想和无穷小分割。刘徽则不然,他认为圆内接正多边形边数无限增多,最后必定“与圆周合体”,因此可以对与圆周合体的正多边形进行无穷小分割并求其面积之和;他认为对阳马与鳖臑组成的堑堵进行无穷分割,可以达到“微则无形”的地步;刘徽在极限思想的运用上远远超过了古希腊的同类思想,达到了文艺复兴前世界数学界的最高峰。古希腊数学家认为正方形的对角线与其边长没有公度,即与1没有公度,导致数学史上的第一次危机,使古希腊数学转向,把计算排除在数学之外,只注重空间形式的研究,因而在无理数面前束手无策。而刘徽、祖冲之等则不然,他们对“开之不尽”的“不可开”的数,敢于继续开方,“求其微数”,以十进分数无限逼近无理根的近似值。没有陷入哲学的争论,从数学计算的实际出发,使中国数学家能够绕过曾导致希腊数学改变航向或裹足不前的暗礁,在数学理论和实践上达到古希腊数学家所不曾达到的高度。

长于计算,以算法为中心,是中国古代数学的显着特点。古希腊数学只考虑数和形的性质,而不考虑具体数值。比如,他们很早就懂得,任何一个圆的周长与直径之比是个常数,但这个常数的数值,几百年无人问津,直到阿基米德才求出其值的范围。相反,中国古典数学几乎不研究离开数量关系的图形的性质,而通过切实可行的方法把实际问题化为一类数学模型,然后用一套程序化即机械化的算法求解。算经中的“术”全是计算公式与计算程序,或应用这些公式、程序的细草,所有的问题都要算出具体数值作为答案,即使几何问题,也要算出有关因素的长度、面积、体积。这就是几何方法与算法相结合,或几何问题的算法化。刘徽说:“以法相传,亦犹规矩、度量可得而共”(《九章算术注·序》),清楚地表达了中国古算形、数结合的特点。《九章算术》的开方术、方程术、盈不足术、衰分术、均输术,刘徽计算圆周率的割圆术、计算弧田面积近似值的方法,贾宪求贾宪三角各廉的增乘方法,贾宪开创而秦九韶使之完备的求高次方程正根的正负开方术,秦九韶的同余式解法,朱世杰的四元术,等等,都有相当复杂的计算程序。数学运算的程序化使复杂的计算问题易于掌握,即使不懂其数学原理,也可掌握其程序,于是产生了程序的辅助用表“立成”。上述这些程序都具有完全确定性、对一整类问题适用性及有效性等现代算法的三个特点。许多程序几乎可以一字不差地搬到现代电子计算机上实现。

先进的记数制度,强烈的位置值制是促成中国算法理论充分发展的重要因素。中国最早发明了十进位置值制记数法,这种记数法十分有利于加减乘除四则运算及分数、小数的表示。加之汉语中数字都是单音节,便于编成口诀,促成筹算乘除捷算法向口诀的转化。而筹算的使用使分离系数表示法成为顺理成章。线性方程组的分离系数表示法、开方式的记法、天元多项式、四元式的记法,实际上也是一种位置值制。未知数的幂次完全由其在表达式中的位置决定,而不必写出未知数本身,如开方式中,自上而下依次是“商”、“实”(常数项)、“方”(一次项)、“一廉”、“二廉”(二、三次项系数)……隅(最高次项系数)。天元式也是如此,只是因为运算中有正幂也有负幂,才需要在常数项旁标一“太”字,或在一次项旁标一“元”字,未知数幂次完全由与“太”或“元”的相对位置决定。这种表示法特别便于开方或加减乘除运算,尤其是用天元的幂次乘(或除),只要上下移动“太”或“元”字的位置即可。

数学理论密切联系实际,是中国古代数学的又一显着特征。不能把古算经的所有题目都看成日常生产生活的应用题,有些题目只是为了说明算法的例题,《九章算术》和《测圆海镜》中都有此类题目。但是,中国古算确实是以应用为目的的,这是与古希腊数学的显着区别之一。后者公开申明不以实际应用为目的,而是看成纯理念的精神活动,欧几里得几乎抹去了《几何原本》的实际来源的所有蛛丝马迹。而中国数学家却从不讳言研究数学的功利主义目的。自《汉书·律历志》到刘徽、秦九韶,都把数学的作用概括为“通神明”、“类万物”两个方面。这里神明的意义既可作神秘主义来理解,也可以看作说明物质世界的变化性质的范畴,或二者兼而有之。《九章算术》刘徽为其注没有任何神秘主义的成份,对通神明的作用也没作任何阐发,刘徽倒是明确指出了《九章算术》各章在实际生产生活中的应用范围:方田以御田畴界域,粟米以御交质变易,衰分以御贵贱禀税,少广以御积幂方圆,商功以御功程积实,均输以御远近劳费,盈不足以御隐杂互见,方程以御错糅正负,勾股以御高深广远,显然是“类万物”方面。秦九韶把“通神明”看作数学作用之大者,并且其理解是神秘主义与世界变化的性质二者兼而有之的,而把类万物、经世务看成数学作用之小者。尽管他表示要将数学“进之于道”,但他的数学研究实践使他感到对于大者仍“肤末于见”,而注重于小者,认识到“数术之传,以实为体”,因此“设为问答以拟于用”。他的《数书九章》除第一问外,大都是实际生活、生产及各种工程的应用题,反映南宋经济活动之翔实远胜于《九章算术》等着作对当时现实经济活动的反映。总之,中国数学密切联系实际,并在实际应用中得到发展。也许正因为有这个长处,中国数学从《九章算术》到宋元高潮,基本上坚持了唯物主义传统,未受到数字神秘主义的影响。明朝着作有一些神秘主义的东西,具有穿靴戴帽的性质,但仍不能改变以实际应用为目的这一总的特征。

统治者对数学的态度造成了中国与希腊数学不同的发展特点。古希腊统治者非常重视数学,造成希腊数学有很强的连续性、继承性。而中国古代的统治者,除个别者外,大都不重视数学。秦始皇统一中国,较为重视数学的墨家遭到镇压,汉朝以后独尊儒术,儒法合流,读经学礼,崇尚文史,成为一种社会风气。由于数学对国计民生的重大作用,统治阶级又不得不承认“算术亦六艺要事”(《颜氏家训·杂艺》),但却主张“可以兼明,不可以专业”(同上)。数学一直被视为“九九贱技”。刘徽哀叹“当今好之者寡”,(《九章算术注·序》)秦九韶说“后世学者鄙之不讲”,(《数书九章序》)李冶以大儒研究数学,自谓“其悯我者当百数,其笑我者当千数”。(《测圆海镜序》)刘徽所处之魏晋,秦、李所处之宋元,都是中国数学兴盛时期,尚且如此,何论其他!二十四史,林林总总,列入无数帝王将相,以及文学家、思想家,甚至烈女节妇,却没有为一个数学家立传,祖冲之、李冶有传,却是以文学家、名臣的身份入传的。社会的需要,以及世代数学家不计悯笑,刻苦钻研,自汉迄元,使中国数学登上了世界数坛的一个又一个高峰,然而中国数学的发展常常大起大落,艰难地前进。更使人觉得奇怪的是,高潮往往出现在战乱时期,如战国时期《九章算术》主要成就的奠基,魏晋南北朝数学理论的建立,宋辽金元筹算数学的高潮;相反,低谷往往出现在大一统的太平盛世,如唐、明两代,不仅数学建树甚少,甚至到了大数学家看不懂前代成果的可笑地步!这当然丝毫不意味着战乱、分裂比安定、统一更有利于数学的发展,而是因为战乱时期,儒家思想的统治地位往往受到冲击,社会思潮较为活跃,思想比较解放。同时由于战乱,读经入仕的道路被堵,知识分子稍稍能按自己的兴趣和社会的需求发挥自己的才智,所蕴藏的数学才能也得到较充分展示,致使处于夹缝中的数学研究状况反而比大一统的太平盛世更好一些罢了。

⑹ 中国传统数学的主要特征是什么从哪些成就表现出来

这叫做幂。

幂指乘方运算的结果。n^m指将n自乘m次。把n^m看作乘方的结果,叫做n的m次幂。
其中,n称为底数,m称为指数(写成上标)。当不能用上标时,例如在编程语言或电子邮件中,通常写成n^m或n**m,亦可以用低德纳箭号表示法,写成n↑m,读作“n的m次方”。
当指数为1时,通常不写出来,因为那和底的数值一样;指数为2、3时,可以读作“n的平方”、“n的立方”。
n^m的意义亦可视为1×n×n×n...∶起始值1(乘法的单位元)乘底指数这麼多次。这样定义了后,很易想到如何一般化指!

⑺ 中国数学史的中国数学特点

⑴以算法为中心,属于应用数学。中国数学不脱离社会生活与生产的实际,以解决实际问题为目标,数学研究是围绕建立算法与提高计算技术而展开的。
⑵具有较强的社会性。中国传统数学文化中,数学被儒学家培养人的道德与技能的基本知识---六艺(礼、乐、射、御、书、数)之一,它的作用在于“通神明、顺性命,经世务、类万物”,所以中国传统数学总是被打上中国哲学与古代学术思想的烙印,往往与术数交织在一起。同时,数学教育与研究往往被封建政府所控制,唐宋时代的数学教育与科举制度、历代数学家往往是政府的天文官员,这些事例充分反映了这一性质。
⑶寓理于算,理论高度概括。由于中国传统数学注重解决实际问题,而且因中国人综合、归纳思维的决定,所以中国传统数学不关心数学理论的形式化,但这并不意味中国传统仅停留在经验层次而无理论建树。其实中国数学的算法中蕴涵着建立这些算法的理论基础,中国数学家习惯把数学概念与方法建立在少数几个不证自明、形象直观的数学原理之上,如代数中的“率”的理论,平面几何中的“出入相补”原理,立体几何中的“阳马术”、曲面体理论中的“截面原理”(或称刘祖原理,即卡瓦列利原理)等等。
10、中国数学对世界的影响
数学活动有两项基本工作----证明与计算,前者是由于接受了公理化(演绎化)数学文化传统,后者是由于接受了机械化(算法化)数学文化传统。在世界数学文化传统中,以欧几里得《几何原本》为代表的希腊数学,无疑是西方演绎数学传统的基础,而以《九章算术》为代表的中国数学无疑是东方算法化数学传统的基础,它们东西辉映,共同促进了世界数学文化的发展。
中国数学通过丝绸之路传播到印度、阿拉伯地区,后来经阿拉伯人传入西方。而且在汉字文化圈内,一直影响着日本、朝鲜半岛、越南等亚洲国家的数学发展。

⑻ 中国数学教育的几个特点

一、评价体系特点与不足
记得从小学到现在,数学试卷上的题,都是结果做得正确,就给个大大的对号。不管过程中存在多少曲折,或者是思维误差。而有的学生做的数学题目结果错了,但是过程中清晰的步骤、严谨的思维表现,评价者很少顾及。我国评价体系在逐渐完善,但单一模式的定量评价还是占主导地位。
数学评价应倡导多元化、人性化,除了对结果作出定量分析外,我们更应该关注对过程的定性分析。这样学生对每个任务的回答都会在认知方面得到检测,就像解题方法,策略,逻辑思维,推理判断,数学错误,数学表征等。这些识别出了解题表现中的差异,有助于解释和澄清那种定量分析所得到的结果,而且对于同样的答案可以有更多的思考和假设,这些都对今后的进一步研究有促进作用。
二、学生的问题意识、观察力不强
在数学解题过程中,如果说观察力强的话,那么多的角度,总会在“灯火阑珊处”发现新奇之处,而不是一味地遵照标准模式、标准答案解题。这是传统数学教学中存在的问题,遗留下来的病根,我们对此还是缺乏真正的改革。
刘墉先生在《中国学生的通病》一文中提到:中国学生“好奇但不爱发问”。这种现象在中国已是司空见惯,他们怕过于突出被人认为是爱出风头,有句话说“棒打露头青”,所以为了安全起见,还是低调点好。以至于学生都是等着别人问,自己只管听。没有自己的问题,也反映了学生很少深入地思考、分析。对问题的思考非常肤浅,不能抓住关键,提出有创意的问题。归根结底,都是一种错误的中庸思想在作怪,即把中庸解释为“不偏之谓中,不易之谓庸”。即平衡的原则,反对变化和动荡。事实上,中庸之道在于不偏执,在矛盾两极间找到最佳途径。在诸多可选择的可能性中取得最佳的、最合情合理的选择。也可理解为应保守时则保守,应激进时则激进,应受中道时则守中道。知道何时顺情理,何时顺事理,该理智时理智,该动情时动情。所以,当务之急,探究学生学习数学的心理状态及方法态度以求转变学生的思想,提高教学质量。
三、思想上的限制
自古以来,我们的儒家学者的伦理学,在当时的农业社会是适用的,有些还是超前的。例如,儒家强调勤奋,将成功归因于努力,拼搏的精神,坚信熟能生巧。孔子认为人的生命是有限的,但是可以通过“三不朽”包括立德、立功、立言来延续生命。到了西汉时期“罢黜百家,独尊儒术”,以儒家宗法思想为中心,包含了神权、君权、父权、夫权等成套的体系,三纲五常等重要儒家理论。统治者利用这些东西,使得他们具有很大的权威性,把一些道德上的和观念赋予了法律的权威,把平淡的理论极端化了,必有其弊端。平常百姓不得不服从,对旧的条条框框不敢有所突破,在潜意识中,就一直在寻找着某种标准。这种不好的现象要改,但不是一蹴而就,而是需要从思想上的突破开始,落实到个人就是,突破那种自我设限。
自我设限是指个体针对可能到来的失败威胁而事先设置障碍,以达到自我保护或自我提升的目的,是一种消极的应对方式。中学生学习负担重,心理压力大,学业自我设限行为较为普遍。自我设限的行为会带来比失败本身更严重的不良后果。我们应该尽力帮助每个学生排除自我设限,走出学业困境,从容应对学习中的困难和挑战。

⑼ 中国古代数学与希腊数学各有什么特点

中国古代数学有着鲜明的特点。一,中国传统数学具有鲜明的社会性。中国传统数学最基本的特点是具有鲜明的社会性。通观中国古典数学着作的内容,几乎都与当时社会生活的实际需要有着密切的联系。二,是中国传统数学具有明显的政治经济导向。三,是中国传统数学注重形数结合、寓理于算,理论高度概括。

古希腊是个充满神话的国度,古希腊数学的特点也很神化,如下:一,希腊人将数学抽象化,使之成为一种科学,具有不可估量的意义和价值。希腊人坚持使用演绎证明,认识到只有用勿容置疑的演绎推理法才能获得真理。要获得真理就必须从真理出发,不能把靠不住的事实当作已知。从《几何原本》中的10个公理出发,可以得到相当多的定理和命题。 二,希腊人在数学内容方面的贡献主要是创立平面几何、立体几何、平面与球面三角、数论,推广了算术和代数,但只是初步的,尚有不足乃至错误;三,希腊人重视数学在美学上的意义,认为数学是一种美,是和谐、简单、明确以及有秩序的艺术;四,希腊人认为在数学中可以看到关于宇宙结构和设计的最终真理,使数学与自然界紧密联系起来,并认为宇宙是按数学规律设计的,并且能被人们所认识的。

⑽ 中国传统数学 主要特点

我国传统数学具有的特点是:实用性;算法化;模型化;数形结合、直觉把握;寓理于算.

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