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内容简介
阿基米德用数学战胜罗马战舰,牛顿在干农活时沉迷于数学问题,欧拉巧思妙想帮爸爸扩大羊圈,高斯十岁时就能运用等差数列求和……《数学家的故事》带领我们徜徉在数学故事的长廊中,让我们从此爱上数学。
作者简介
孙剑,四川省中学特级教师,南充市学术技术带头人,被四川省教育厅聘为初中数学教师省级培训员,南充市优秀中小学校长,四川省初中数学省级骨干教师。中国数学会会员,南充市数学专业委员会副理事长。撰写论文多篇。指导学生参加全国初中数学联赛,18人次获全国一等奖(金牌)。
精彩书评
数和形的概念不是从其他任何地方,而是从现实世界中得来的。
——恩格斯
宇宙之大,核子之微,火箭之速,日用之繁,无处不用数学。
——华罗庚
不要怕困难,要学好物理、化学,尤其是数学。我们欢迎数学,社会主义建设需要数学。
——毛泽东
数学对观察自然做出重要的贡献,它解释了规律结构中简单的原始元素,而天体就是用这些原始元素建立起来的。
——开普勒
一个国家只有数学蓬勃的发展,才能展现它国力的强大。数学的发展和至善和国家繁荣昌盛密切相关。
——拿破仑
目录
外国篇
一、泰勒斯
二、毕达哥拉斯
三、欧几里得
四、阿基米德
五、韦达
六、笛卡尔
七、费马
八、伯努利
九、牛顿
十、莱布尼茨
十一、丹尼尔
十二、欧拉
十三、拉格朗日
十四、拉普拉斯
十五、高斯
十六、柯西
十七、阿贝尔
十八、罗巴切夫斯基
十九、伽罗瓦
二十、魏尔斯特拉斯
二十一、黎曼
二十二、康托尔
二十三、克莱因
二十四、科瓦列夫斯卡娅
二十五、庞伽莱
二十六、希尔伯特
二十七、罗素
二十八、哈代
二十九、诺特
三十、冯诺依曼
中国篇
一、刘徽
二、赵爽
三、祖冲之
四、沈括
五、贾宪
六、杨辉
七、秦九韶
八、徐光启
九、李善兰
十、熊庆来
十一、陈建功
十二、苏步青
十三、姜立夫
十四、江泽涵
十五、吴大任
十六、华罗庚
十七、柯召
十八、许宝騄
十九、陈省身
二十、吴文俊
二十一、谷超豪
二十二、王梓坤
二十三、陈景润
二十四、张景中
二十五、杨乐和张广厚
二十六、丘成桐
附录:数学家姓名中英文对照表
致谢
精彩书摘
毕达哥拉斯的故事
毕达哥拉斯的父亲是一个富商,毕达哥拉斯9岁时被父亲送到提尔,在叙利亚学者那里学习,在这里他接触了东方的宗教和文化。之后,他又多次随父亲做商务旅行到小亚细亚。
公元前551年,毕达哥拉斯来到米里都、得洛斯等地,拜访了泰勒斯、阿那克西曼德和菲尔库德斯,并成为他们的学生。在此之前,他还曾在萨摩斯的诗人克莱非洛斯那里学习诗歌和音乐。
公元前550年,30岁的毕达哥拉斯因宣传理性神学,穿东方人服装并蓄上头发,从而引起当地人的反感,萨摩斯人因此一直对毕达哥拉斯有成见,认为他标新立异,鼓吹邪说。
毕达哥拉斯被迫于公元前535年离开家前往埃及,途中他在腓尼基各沿海城市停留,学习当地神话和宗教,并在提尔一神庙中静修。
毕达哥拉斯抵达埃及后,国王阿马西斯推荐他人神庙学习。
从公元前535年至公元前525年这十年时间中,毕达哥拉斯学习了象形文字和埃及神话历史和宗教,并宣传希腊哲学,受到许多希腊人尊敬,有不少人在他的门下求学。
毕达哥拉斯在自己49岁这一年回到家乡萨摩斯,开始讲学并开办学校,但是没有达到他预期的成效。公元前520年左右,他为了摆脱当时君主的暴政,与母亲和唯一的一个门徒离开萨摩斯移居到西西里岛,后来定居在克罗托内。在那里他广收门徒,建立了一个宗教、政治、学术合一的团体。
他的演讲吸引了各阶层的人士,很多上层社会的人士也来参加演讲会。按当时的风俗,妇女是被禁止出席公开的会议的,毕达哥拉斯打破了这个成规,允许她们也来听讲。热心的听众中就有他后来的妻子西雅娜,她年轻漂亮,曾给他写过传记,可惜已经失传了。
这个社团里有男有女,地位一律平等,一切财产都归公有。
社团的组织纪律很严密,甚至带有浓厚的宗教色彩。
每个学员都要在学术上达到一定的水平,加入组织还要经过一系列神秘的仪式,以求达到“心灵的净化”。他们要接受长期的训练和考核,遵守很多的规范和戒律,并且宣誓永不泄露学派的秘密和学说。
他们相信依靠数学可使灵魂升华,与上帝融为一体,“万物皆数”,“数是万物的本质”,是“存在由之构成的原则”,而整个宇宙是数及其关系的和谐的体系。上帝通过数来统治宇宙。这是毕达哥拉斯学派和其他教派的主要区别。学派的成员有着共同的哲学信仰和政治理想,他们吃着简单的食物,进行着严格的训练。
学派的教义鼓励人们自制、节欲、纯洁、服从。他们开始在大希腊(今意大利南部一带)赢得了很高的声誉,产生过相当大的影响,也因此引起了敌对派的嫉恨。后来,社团受到民主运动的冲击在克罗托内的活动场所遭到了严重的破坏。毕达哥拉斯被迫移居他林敦今意大利南部塔兰托,并于公元前497年去世。许多门徒逃回希腊本土,在弗利奥斯重新建立据点,另一些人到了塔兰托,继续进行数学哲学研究以及政治方面的活动,直到公元前4世纪中叶毕达哥拉斯学派持续繁荣了两个世纪之久。
【勾股定理】有一次,毕达哥拉斯应邀参加一位富有政要举行的餐会,这位主人豪华宫殿般的餐厅铺着正方形的美丽大理石地砖。由于大餐迟迟不上桌,饥肠辘辘的贵宾颇有怨言,但善于观察和理解的毕达哥拉斯却凝视脚下这些排列规则、美丽的方形地砖,他不只是欣赏地砖的美丽,而是想到它们和“数”之间的关系。于是,他拿出画笔并蹲在地板上,选了一块地砖以它的对角线长度为边画了一个正方形,他发现这个正方形的面积恰好等于两块地砖的面积和。他很好奇,于是再以两块地砖拼成的矩形的对角线画了另一个正方形,他发现这个正方形的面积等于5块地砖的面积,也就是以该矩形两边作正方形面积之和。至此,毕达哥拉斯作了大胆的假设:任何直角三角形,其斜边的平方恰好等于另两条边平方之和。那一顿饭,这位古希腊数学大师的视线都一直没有离开地面。
毕达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)著称于世。这定理早已为巴比伦人和中国人所知。大约是战国时期的数学著作《周髀算经》中记录着商高同周公的一段对话。商高说:“……故折矩,勾广三,股修四,径隅五。”意思就是说:当直角三角形的两条直角边分别长为3(短边)和4(长边)时,径隅(就是弦)则为5。后人简练地把这个事实说成“勾三股四弦五”,这就是中国著名的勾股定理。不过,最早的论证大概可归功于毕达哥拉斯,他用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和,即毕达哥拉斯定理。
【个人轶事】毕达哥拉斯是希腊数学家中的一位杰出人物,同时也是历史上最有趣味且又最难理解的人物之一。有一次,毕达哥拉斯遇到一位非常用功的穷人,他想教对方学习几何,于是对穷人说:“如果你愿意跟我学习一个定理,我就给你一枚钱币。”穷人看在钱的分上,乐不可支地答应了他。穷人的进步飞速,过了一学期,他对几何产生了强烈的兴趣,反过来要求毕达哥拉斯教快一些,还说:“如果老师多教一个定理,我就给你一个钱币。”没过多久,毕达哥拉斯就把给学生的钱如数收回,同时也达到了教学生知识的目的,这是他当老师高明的地方。
让人遗憾的是,毕达哥拉斯的定理引发了不可公约数(无理数)的发现,但这使得他的全部哲学被否定。他的一个学生用毕达哥拉斯定理证明了:当正方形的边长为1时,对角线长度不能用任何两个整数相除来表示,也就是说不是有理数。
这刚好否定了毕达哥拉斯“关于一切数的存在都是有理的”的想法,这个学生的发现直接要了毕达哥拉斯的命——他被教众抛进了大海。这次事件被称作数学史上的第一次危机,因为它否定了一切数都是有理数的结论。一直到18—19世纪,关于微积分严格性的讨论才对这个数学问题做出了解答。
……
数学家的故事 [9-14岁] 开启一段奇妙的思维冒险,走进那些闪耀着智慧光芒的数学世界! 你是否曾好奇,那些看似冰冷枯燥的数字和符号背后,藏着怎样的惊奇与魅力?你是否想知道,是谁,在人类文明的长河中,用智慧的火花点亮了数学的星空?《数学家的故事》将为你揭开数学世界的神秘面纱,带你踏上一段引人入胜的思维冒险之旅,让你认识那些伟大的数学家,聆听他们的传奇故事。 这本书不是一本枯燥的教科书,也不是一本充斥着复杂公式的参考书。它是一扇窗,让你窥见数学家的非凡人生;它是一座桥,连接你与抽象概念的奇妙世界;它是一本冒险小说,讲述着关于发现、探索、质疑和创造的精彩篇章。在这里,你将不再是旁观者,而是会化身为一位小小探险家,跟随这些伟大的灵魂,一起遨游在数学的海洋。 从古希腊的哲思殿堂到现代科学的尖端领域,我们为你精心挑选了数位在数学史上留下浓墨重彩的巨人。 毕达哥拉斯: 想象一下,在古希腊的阳光下,一位智者正用琴弦的长度来探索宇宙的和谐。毕达哥拉斯,这位集哲学家、数学家、音乐家于一身的传奇人物,他相信万物皆数。你将了解他那著名的“毕达哥拉斯定理”,是如何在无数个夜晚被探索和验证的;你还会惊叹于他对数字神秘力量的信仰,以及他如何将数学与音乐、天文学紧密地联系在一起。他的学说,不仅为后世数学的发展奠定了基础,更深刻地影响了西方思想的进程。 欧几里得: 如果说毕达哥拉斯点燃了数学的火花,那么欧几里得便是那位用严谨的逻辑将这火花塑造成璀璨灯塔的人。他的《几何原本》被誉为西方数学的圣经,影响了整整两千多年的数学发展。这本书将带你走进欧几里得的时代,了解他如何系统地构建几何学,如何运用公理、定义和证明来推导出令人信服的结论。你将体会到逻辑推理的严谨与优雅,感受数学证明的强大力量。也许,你曾经在课堂上学习过的平行公理、三角形内角和定理,都源于这位伟大的几何学家的智慧。 阿基米德: 提起阿基米德,你可能会想起那个喊着“尤里卡!”的赤身裸体跑上街头的有趣画面。然而,这位古希腊的百科全书式天才,远不止于此。他不仅是伟大的数学家,也是杰出的物理学家、工程师和发明家。你将了解他如何利用杠杆原理,扬言“给我一个支点,我能撬动地球”;你还会惊叹于他计算圆周率的巧妙方法,以及他对浮力定律的伟大发现。他的故事,将让你看到数学如何与现实生活紧密相连,如何解决实际问题,如何改变世界。 丢番图: 仿佛一束穿越时空的智慧之光,丢番图以其对代数的贡献,在数学史上留下了独特的印记。你将了解到他所著的《算术》,是如何将代数方程的解法系统化,开启了代数研究的新纪元。书中的许多问题,至今仍被人们津津乐道。这位亚历山大里亚的数学家,用他的智慧,为解开未知数提供了强大的工具,也为后来的数学家们铺平了探索代数世界的道路。 莱布尼茨: 在启蒙运动的光辉时代,两位伟大的头脑几乎同时发现了微积分的奥秘。我们将重点讲述戈特弗里德·威廉·莱布尼茨。这位德国的哲学家、科学家和数学家,不仅发明了我们今天仍在使用的微积分符号,更重要的是,他以一种全新的视角,为描述和理解变化的世界提供了强大的数学语言。你将了解到微积分是如何帮助我们解决无穷小、无穷大的问题,如何描述曲线的斜率和图形的面积。微积分的发现,是数学史上的一个里程碑,它极大地推动了物理学、工程学等学科的发展。 高斯: 被誉为“数学王子”的卡尔·弗里德里希·高斯,无疑是历史上最伟大的数学家之一。他的天赋从小就展露无遗,据说他能在很小的年纪就计算出从1到100的整数之和。这本书将带你走进高斯的传奇一生,了解他在数论、代数、几何、统计学等众多领域做出的划时代贡献。你将惊叹于他对于素数分布的猜想,对于非欧几何的深刻洞察,以及他对误差理论的开创性研究。高斯的智慧,如同夜空中最亮的星,照亮了数学的前进方向。 欧拉: 如果说高斯是数学的王子,那么莱昂哈德·欧拉便是数学的国王。这位瑞士数学家,在他的时代几乎囊括了所有重要的数学领域,并且在每一个领域都留下了不可磨灭的印记。他创造了大量我们今天仍在使用的数学符号,如π、e、i等。你将了解到他那著名的“欧拉公式”,如何将数学中最重要的几个常数联系在一起,展现出数学的简洁与深刻;你还会接触到他对于图论、复变函数等领域的开创性工作。欧拉的一生,就是一部数学史,他的贡献之多,令人惊叹。 哥德尔: 进入20世纪,数学的世界依然充满着未知的探索。库尔特·哥德尔,这位奥地利逻辑学家,以其“不完备定理”震惊了整个数学界乃至哲学界。你将了解到,在看似完美严谨的数学体系中,竟然存在着无法被证明或证伪的命题。哥德尔的工作,挑战了人们对于数学确定性的认知,也深刻地影响了逻辑学、计算机科学和哲学的发展。他的故事,将让你思考数学的边界和可能性。 《数学家的故事》不仅仅是讲述这些伟大人物的生平事迹,更重要的是,它将带领你走进他们的思想世界,理解他们是如何思考,是如何解决问题的。 感受数学的魅力: 你会发现,这些数学家并非是刻板的学者,他们充满好奇心,拥有丰富的想象力,甚至有着如同侦探般的敏锐直觉。他们通过观察、猜想、论证,一步步揭开数学的奥秘。本书将用生动有趣的语言,将抽象的数学概念转化为易于理解的故事,让你在阅读中感受到数学的逻辑之美、简洁之美和深刻之美。 激发你的好奇心: 每一个数学家都可能面临一个看似无解的难题,而他们解决问题的过程,本身就是一部精彩的侦探小说。你将看到他们如何巧妙地运用已有的知识,如何大胆地提出新的假设,如何坚持不懈地进行探索。这种探索精神,正是科学进步的源泉,也最能激发你的好奇心,让你渴望自己去发现、去创造。 培养你的思维能力: 通过了解这些数学家的思考方式和解决问题的方法,你将潜移默化地培养自己的逻辑思维、抽象思维和创新思维。本书将引导你思考“为什么”,鼓励你质疑“是什么”,并激发你探索“怎么样”。这些能力,不仅在学习数学时至关重要,更会在你未来的人生道路上为你提供强大的支持。 打破数学的隔阂: 很多人对数学望而生畏,认为它高深莫测。本书将打破这种隔阂,让你看到数学并不是遥不可及的,它存在于我们生活的方方面面,它与艺术、音乐、自然,甚至与我们的日常生活都息息相关。你会发现,数学家们的故事同样充满着人性的光辉,他们的执着、他们的热情、他们的孤独,都将让你感受到数学背后的人文关怀。 本书的特色: 视角独特: 不同于传统的数学传记,本书更侧重于数学家的思维方式和他们解决问题的过程,以及这些成果如何影响了后世。 语言生动: 采用引人入胜的叙事方式,将复杂的数学思想和历史背景巧妙地融合,让读者轻松阅读,乐在其中。 插图精美: 配以大量精美的插图、图表和历史照片,直观地展示数学概念和时代风貌,增强阅读体验。 内容详实: 每一位数学家的介绍都经过精心考证,既有历史的厚重感,又不失趣味性。 适合年龄段: 特别为9-14岁的青少年量身定制,语言风格和内容深度都恰到好处,既能激发兴趣,又能提供知识。 《数学家的故事》是一份献给所有对世界充满好奇的孩子们的礼物。 它将带你穿越时空,与历史上最伟大的头脑对话,感受数学的无穷魅力。无论你将来是否选择成为一名数学家,这本书都将为你打开一扇新的视野,让你理解数学的力量,培养受益终生的思维方式。 翻开这本书,让你的思维插上翅膀,在数学的广阔天地里自由翱翔吧! 准备好迎接一场前所未有的智慧之旅了吗?数学家的故事,正等待着你的聆听。