第一篇數(shù)學(xué)是什么

第一篇數(shù)學(xué)是什么數(shù)學(xué)是什么，對于一個學(xué)數(shù)學(xué)的大學(xué)生、一個未來的數(shù)學(xué)教師來說是一個很重要的問題，它涉及到你對數(shù)學(xué)的基本看法、信念與態(tài)度，即數(shù)學(xué)觀的問題。而數(shù)學(xué)觀又在自覺或不自覺地影響著你的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和你將來的數(shù)學(xué)教學(xué)工作。第一章數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程

數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生于遙遠(yuǎn)的古代，來源于人類的生產(chǎn)實踐活動，隨著人類社會生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展。數(shù)學(xué)的萌芽時期；常量數(shù)學(xué)時期；變量數(shù)學(xué)時期；近代數(shù)學(xué)時期；現(xiàn)代數(shù)學(xué)時期一、數(shù)學(xué)的萌芽時期（史前——公元前6世紀(jì)）1．?dāng)?shù)學(xué)知識起源于人們的實際需要。⑴數(shù)的概念的起源。數(shù)的概念的起源于原始人的生產(chǎn)和生活《周易系辭下》：“上古結(jié)繩而治，后世圣人，易知以書契”。根據(jù)一一對應(yīng)的原則進(jìn)行計算，這樣使人們逐漸脫離了實物的具體屬性，抽象出純粹的數(shù)的概念奠定了意義深遠(yuǎn)的一步。⑵形的概念的起源人們最初的幾何概念基本上不是靠對周圍物體的簡單的直接觀察得來的，而是在為滿足自身最必須的生活要求的生產(chǎn)活動中經(jīng)過抽象產(chǎn)生的?？傊?，原始人對數(shù)學(xué)的認(rèn)識主要是圍繞“數(shù)”和“形”這兩個基本概念逐步發(fā)展起來的，當(dāng)然“數(shù)”作為表示事物量的屬性的一個抽象概念、“形”作為表示事物空間屬性的一個抽象概念，是人類經(jīng)過上百萬年的實踐與認(rèn)識才得到的概念。2．河谷文明與早期數(shù)學(xué)。興起于埃及、美索不達(dá)米亞、中國和印度的古代文明叫做“河谷文明”。萌芽時期的數(shù)學(xué)并不能成為一門獨(dú)立的學(xué)科，它只是一種工具，形式上是些無聯(lián)系的簡單法則，用于解決人們?nèi)粘Ｉ钪兴龅降膯栴}。⑴古埃及的數(shù)學(xué)胡夫金字塔《蘭德紙草》和《莫斯科紙草》記載了古埃及的數(shù)學(xué)成就。

根據(jù)紙草書上文字的含義，使人們窺視到古埃及人公元前1650年前就已經(jīng)學(xué)會用數(shù)學(xué)來管理國家和宗教事物，確定付給勞役者的報酬，求谷倉的容積和田地的面積，計算建造房屋所需要的磚塊數(shù)等等。⑵巴比倫的數(shù)學(xué)（美索不達(dá)米亞的數(shù)學(xué)）①大多數(shù)古代文明普遍采用十進(jìn)制，但古巴比倫人卻采用六十進(jìn)位制。②現(xiàn)在的“星期”來自古巴比倫。太陽、月亮、金星、木星、水星、火星、土星⑶中國數(shù)學(xué)的萌芽時期。①約在公元前2500年左右，我國已有了圓、方、平、直等形的概念。②我國是世界上最早使用十進(jìn)位值制記數(shù)法的國家。③算籌與籌算。④古書中記載的數(shù)學(xué)知識。《周易》《墨子》：

平，同高也；圜，一中同長也《莊子》至大無外，謂之大一，至小無內(nèi)，謂之小一一尺之棰，日取其半，萬世不竭斗馬術(shù)（田忌賽馬）今從君之下駟與彼上駟，取君上駟與彼中駟，取君中駟與彼下駟萌芽時期的數(shù)學(xué)知識，都是因為生活或生產(chǎn)實踐的需要而積累起來的用于解決生產(chǎn)、生活中的問題的經(jīng)驗，往往是把個別的性質(zhì)用來解答獨(dú)立的題目，文獻(xiàn)中幾乎沒有任何一般的結(jié)論或法則。二、初等數(shù)學(xué)（常量數(shù)學(xué)）時期（公元前6世紀(jì)——公元17世紀(jì)中葉）

初等數(shù)學(xué)期間，數(shù)學(xué)研究的主要對象是常數(shù)、常量和不變的圖形，故將初等數(shù)學(xué)稱之為常量數(shù)學(xué)。

這一時期的主要成就是系統(tǒng)地創(chuàng)立了初等數(shù)學(xué)的幾何、算術(shù)、代數(shù)、三角等獨(dú)立學(xué)科。㈠希臘數(shù)學(xué)時期（公元前6世紀(jì)—公元5世紀(jì)）。1.最早的希臘數(shù)學(xué)家是泰勒斯(約公元前624～前547年)泰勒斯證明了下列五條定理：⑴圓的直徑將圓分成兩個相等的部分；⑵等腰三角形兩底角相等；⑶兩相交直線形成的對頂角相等；⑷如果一個三角形有兩角一邊分別與另一個三角形的對應(yīng)角邊相等，那么這兩個三角形全等；⑸半圓上的圓周角是直角。2.畢達(dá)哥拉斯學(xué)派。畢達(dá)哥拉斯(公元前572～497年)出生于愛琴海的薩摩斯島。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的主要數(shù)學(xué)成就：⑴幾何方面。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派對于平面幾何的最大貢獻(xiàn)是關(guān)于直角三角形的斜邊和直角邊關(guān)系的定理，國際上稱為畢達(dá)哥拉斯定理(中國人稱為勾股定理)⑵理論算術(shù)。萬物皆數(shù)他們認(rèn)為，人們所知道的一切事物都包含著數(shù)；因此，沒有數(shù)就既不可能表達(dá)也不可能理解任何事物；任何一種東西之所以被認(rèn)識，是因為它包含一種數(shù)，沒有這種數(shù)，心靈什么東西也不能思考，什么東西也不認(rèn)識。因此，數(shù)是先于種種自然的事物的。形數(shù)畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的“形數(shù)”體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想方法.現(xiàn)在的數(shù)學(xué)新教材中應(yīng)用了“形數(shù)”的例子來滲透不完全歸納法的思想.歐幾里得（約公元前330年—前275年）對數(shù)學(xué)的最大的貢獻(xiàn)是他撰寫了千古流芳的著作《幾何原本》.《幾何原本》共13卷，一～六卷主要討論平面幾何，七～九卷主要討論初等數(shù)論，十卷主要討論可公度和不可公度的問題.十一～十三卷主要討論立體幾何.《幾何原本》全書共有5條公設(shè),5條公理,119個定義,推出了465個定理.3.歐幾里得《幾何原本》的問世,標(biāo)志著數(shù)學(xué)公理化演繹體系的正式建立《幾何原本》成了數(shù)學(xué)史乃至思想史上一部劃時代的名著．4．阿基米德(約公元前287～212)生于西西里島的敘拉古城.阿基米德的數(shù)學(xué)著作有《論球和圓柱》、《圓的度量》、《拋物線求積》、《論螺線》、《論錐體和球體》、《沙的計算》等十多種著作。阿基米德以他富有獨(dú)創(chuàng)性的數(shù)學(xué)成就和在諸多科學(xué)領(lǐng)域獨(dú)具匠心的發(fā)明，被人們稱之為“數(shù)學(xué)之神”，無可爭議的成為古希臘時期最偉大的數(shù)學(xué)家及科學(xué)家。5．古希臘數(shù)學(xué)的偉大成就：①使數(shù)學(xué)成為抽象性的一門學(xué)科；②創(chuàng)立了演繹證明；③創(chuàng)立了幾何學(xué)、三角學(xué)，奠定了數(shù)論基礎(chǔ)等數(shù)學(xué)學(xué)科；④包含了一些高等數(shù)學(xué)的萌芽；⑤希臘人發(fā)現(xiàn)定理及證明，邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，論證認(rèn)真細(xì)致，為后世樹立了樣板．從公元前30年到公元5世紀(jì)希臘數(shù)學(xué)逐漸衰落了．㈡東方數(shù)學(xué)時期（公元6世紀(jì)－15世紀(jì)）中國古代數(shù)學(xué)⑴中國古代的第一部數(shù)學(xué)著作．《算數(shù)書》——戰(zhàn)國時期（公元前475－前221年）《周髀算經(jīng)》——西漢時期（公元前235－前145年）第一次提出了勾股定理的特例——

勾廣三，股修四，徑隅五以日下為勾，日高為股，勾股各自乘，并而開方除之得邪至日邪至日（弦）=我國對勾股定理的證明直到公元3世紀(jì)三國時期的吳國人趙爽對《周髀算經(jīng)》做注釋時才給出證明的．趙爽把勾股定理寫成：“勾股各自乘，并之為弦實，開方除之即弦”．案：弦圖又可以勾股相乘為朱實二，倍之，為朱實四，以勾股之差自乘為中黃實，加差實亦成弦實”

⑵《九章算術(shù)》是中國古代數(shù)學(xué)理論體系形成的標(biāo)志．《九章算術(shù)》是中國古代重要的一部數(shù)學(xué)經(jīng)典著作，它總結(jié)了我國先秦至西漢的數(shù)學(xué)成果，以《九章算術(shù)》為標(biāo)志，中國古代數(shù)學(xué)初步形成了以問題為中心的算法體系.《九章算術(shù)》是一部問題集形式的算書，共有246個與生產(chǎn)、生活實踐有聯(lián)系的應(yīng)用問題，按不同算法類型分為九章：第一章“方田”．第二章“粟米”.第三章“衰分”．第四章“少廣”．第五章“商功”．第六章“均輸”．第七章“盈不足”．第八章“方程”．第九章“勾股”．《九章算術(shù)》的內(nèi)容豐富，就問題而言，它包括了當(dāng)時社會的生產(chǎn)、工程、分配、交換、行政管理等方面的問題；《九章算術(shù)》體例統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)合理．書中每題均由題目、答案和術(shù)三部分組成，其中“題目”都是用文字?jǐn)⑹龅膽?yīng)用題；“答案”都是用具體的數(shù)字給出；“術(shù)”是解題的方法和計算步驟，其中包含著一般的數(shù)學(xué)原理、定理和公式．自它問世以后，就成為中國古代數(shù)學(xué)的經(jīng)典著作和范本．⑶劉徽的數(shù)學(xué)成就．劉徽是公元3世紀(jì)時的魏晉人，籍貫山東，生卒年不詳．《九章算術(shù)注》是劉徽留給后世十分珍貴的數(shù)學(xué)遺產(chǎn)，是中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)理論研究的奠基之作．劉徽在幾何方面的貢獻(xiàn)是他首創(chuàng)了割圓術(shù)：割之彌細(xì)，所失彌少，割之又割，以至于不可割，則與圓合體而無所失矣．π≈3．14，化為分?jǐn)?shù)為

“徽率”:《中國大百科全書》數(shù)學(xué)卷這樣寫道“割圓術(shù)是劉徽創(chuàng)造的運(yùn)用極限思想證明圓面積及計算圓周率的方法．”⑷祖沖之、祖暅的數(shù)學(xué)成就．祖沖之（公元429—500年），字文遠(yuǎn)，范陽遒縣（今河北省淶水縣）人.3．1415926（肭數(shù)）＜π＜3．1415927（盈數(shù)）圓周率是最常見、常用的數(shù)學(xué)常量，自古以來為什么世界上各民族、各著名數(shù)學(xué)家都為之作過不少研究，是因為得出圓周率什么樣的近似值，標(biāo)志著數(shù)學(xué)水平得到的程度．祖暅原理——冪勢既同，則體不容異如果二等高的立體在同高處截二立體的面積恒等，則這兩個物體的體積相等。劉徽和祖沖之父子的工作，思想是深刻的，它們反映了魏晉南北朝時代中國數(shù)學(xué)出現(xiàn)的論證傾向，以及這種傾向所達(dá)到的高度．⑸“算經(jīng)十書”．《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》、《海島算經(jīng)》、《孫子算經(jīng)》、《張邱建算經(jīng)》、《五曹算經(jīng)》、《夏侯陽算經(jīng)》、《五經(jīng)算術(shù)》、《綴術(shù)》、《緝古算經(jīng)》．①《海島算經(jīng)》是劉徽在注《九章算術(shù)》的“勾股”章時，利用重差術(shù)增加了九個測量海島等不可倒達(dá)的地方高和遠(yuǎn)的距離的專著。②《孫子算經(jīng)》．“雉兔同籠”問題：今有雉兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問雉兔各幾何”

“物不知數(shù)”問題：今有物不知其數(shù)，三三數(shù)之剩二，五五數(shù)之剩三，七七數(shù)之剩二，問物幾何．答曰：二十三．術(shù)曰：三三數(shù)之剩二，置一百四十；五五數(shù)之剩三，置六十三；七七數(shù)之剩二，置三十．并之得二百三十三，以二百十減之，即得．凡三三數(shù)之剩一則置七十，五五數(shù)之剩一則置二十一，七七數(shù)之剩一則置十五．一百六以上，以一百五減之，即得”

N＝70×2＋21×3＋15×2－2×105三人同行七十稀，五樹梅花二十一枝，起子團(tuán)圓正半月，除百零五變得知N≡2（mod3）≡3（mod5）≡2(mod7)③《綴術(shù)》．④《張邱建算經(jīng)》．“百雞問題”：今有雞翁一，直錢五；雞母一，直錢三；雞雛三，直錢一，凡百錢買百雞，問雞翁、母、雛各幾何．⑤《輯古算經(jīng)》．⑹宋元時期的中國數(shù)學(xué)．宋元兩朝的400多年，即公元960年～公元1368年是中國古代數(shù)學(xué)發(fā)展的鼎盛時期．“宋元四大家”：秦九韶、楊輝、李冶、朱世杰就是宋元時期最卓越的代表，也是當(dāng)時世界級的大數(shù)學(xué)家．這個時期中國古代數(shù)學(xué)取得了一系列世界一流的成果，達(dá)到了世界數(shù)學(xué)的最高水平，有足夠的史料證實，那時的中國是世界上的第一數(shù)學(xué)強(qiáng)國．①高次方程的數(shù)值解法．南宋數(shù)學(xué)家秦九韶(公元1202~1261年)，在賈憲“增乘開方法”的基礎(chǔ)上得到了求高次方程正根的一般方法――正負(fù)開方術(shù)，徹底解決了在解方程過程中的隨乘隨加問題，獲得了解高次方程的一般方法．西方國家到了1819年的霍納才得到了相同的結(jié)果，比秦九韶的結(jié)果晚了700多年．②賈憲三角（楊輝三角）．賈憲三角在歐洲稱為“帕斯卡三角”

③高階等差數(shù)列求和．高階等差數(shù)列求和問題來源于北宋時期的沈括（1031－1095）的堆垛問題．有一個頂層寬有a個壇，長b個壇底層寬有c個壇，長d個壇，高為n層的四棱臺形垛積，求酒壇個數(shù)的總和．沈括認(rèn)為堆垛的總和:④中國剩余定理．德國的高斯于1801年在《算術(shù)探究》一書中提出了解決這類問題的方法——剩余定理，并給出了嚴(yán)格的證明．1876年德國數(shù)學(xué)史家馬蒂生指出孫子定理及大衍求一術(shù)與高斯的理論一致，孫子定理才被西方人稱為“中國剩余定理．”

⑤高次方程的布列方法――天元術(shù)．李冶明確地用天元來代表未知數(shù)，和現(xiàn)今代數(shù)中的列一元方程解應(yīng)用題的方法基本上一致．⑥高次方程組布列方法――四元術(shù)．朱世杰不僅提出了多元（最多到四元）高次聯(lián)立方程組的算籌擺置記述方法，而且把《九章算術(shù)》等書中四元一次聯(lián)立方程解法推廣到四元高次聯(lián)立方程．在歐洲，解聯(lián)立一次方程開始于十六世紀(jì)，關(guān)于多元高次聯(lián)立方程的研究還是十八、十九世紀(jì)的事．⑦高次內(nèi)插公式（招差法）．隨著歷法的進(jìn)步對數(shù)學(xué)工具也提出了更高的要求，到了宋元時代便出現(xiàn)了高次內(nèi)插法.比歐洲牛頓的同樣成就要早300多年．⑺中國古代數(shù)學(xué)的衰落．令人遺憾的是朱世杰的《四元玉鑒》成了數(shù)學(xué)鼎盛時期的絕唱，從14世紀(jì)初進(jìn)入明代以后，中國古代數(shù)學(xué)驟然衰落，整個明清兩代不僅沒有能與《四元玉鑒》相媲美的數(shù)學(xué)杰作，而且在很長一段時間內(nèi)，像“天元術(shù)”、“四元術(shù)”這樣一些宋元數(shù)學(xué)的精粹竟然長期失傳，無人知曉．⑻西方數(shù)學(xué)的傳入．16世紀(jì)末第一批傳教士進(jìn)入我國①西方數(shù)學(xué)的第一次傳入．利瑪竇與徐光啟兩人開始了緊的翻譯工作，直到1606年秋天由利瑪竇口譯，徐光啟執(zhí)筆合作譯完歐幾里得《幾何原本》前6卷，1607年在北京雕版刊行．利瑪竇與徐光啟“此書為益，能令學(xué)理者祛其浮氣，練其精心；學(xué)事者資其定法，發(fā)其巧思，故舉世無一人不當(dāng)學(xué)”．徐光啟是翻譯引進(jìn)西方數(shù)學(xué)到中國的第一人，《幾何原本》使中國數(shù)學(xué)界第一次見識到了數(shù)學(xué)的公理系統(tǒng)與嚴(yán)格的邏輯推理方式．《幾何原本》的翻譯是中國數(shù)學(xué)史上的大事，功德無量．②西方數(shù)學(xué)的第二次傳入．直到公元1840年鴉片戰(zhàn)爭，西方列強(qiáng)用洋槍洋炮轟開了中國閉關(guān)自守的打門后，西方數(shù)學(xué)又第二次傳入中國．在西方數(shù)學(xué)第二次傳入過程中，李善蘭作出了巨大貢獻(xiàn)．1857年李善蘭與英國傳教士偉烈亞力合譯了利瑪竇與徐光啟尚未完成的《幾何原本》后九卷，時隔《幾何原本》前六卷中譯本250年后我國才有了完整的《幾何原本》中譯本．李善蘭與偉烈亞力還合譯了《代微積拾級》十八卷、《代數(shù)學(xué)》十三卷；與英國傳教士艾約瑟合譯《圓錐曲線說》三卷，其中《代微積拾級》是中國第一部微積分學(xué)的譯本．⑼中國古代的數(shù)學(xué)教育．隋朝統(tǒng)一全國以后，創(chuàng)立了科舉制度，科舉制度把讀書、應(yīng)考和做官三件事聯(lián)系起來.隋朝建立了官辦的全國最高學(xué)府——國子寺，并在國子寺里設(shè)立了明算學(xué)．明算學(xué)內(nèi)設(shè)算學(xué)博士(教師)兩人，助教兩人，從事數(shù)學(xué)教學(xué)工作，有學(xué)生80人，可以說這是我國專門的數(shù)學(xué)教育的開始．唐朝的最高學(xué)府——國子監(jiān)里設(shè)有明經(jīng)、進(jìn)士、秀才、明法、明書、明算六科．唐朝已形成了一套比較完善的數(shù)學(xué)教育制度，后來隨著貿(mào)易和文化交流的開展，中國的數(shù)學(xué)和教育制度傳入朝鮮、日本等鄰國．因此，朝、日兩國的數(shù)學(xué)深受中國的影響，他們的數(shù)學(xué)教育制度和教科書原來基本上是采用中國的．到宋元時代，官辦的數(shù)學(xué)教育日漸衰落，而民間的數(shù)學(xué)教育卻比較盛行．2．印度數(shù)學(xué)印度是一個宗教盛行的國家，公元前就有了婆羅門教（今天的印度教）、佛教和耆（讀pie撇）那教．印度是一個屢次遭受其他民族入侵的國家，歷史上曾被馬其頓人、匈奴人、阿拉伯人、突厥人、蒙古人、英國人等交替入侵．印度數(shù)學(xué)曾有一段輝煌的歷史，公元3世紀(jì)到公元12世紀(jì)是印度數(shù)學(xué)的全盛時期，許多數(shù)學(xué)成果達(dá)到了世界先進(jìn)水平．⑴印度—阿拉伯?dāng)?shù)碼（阿拉伯?dāng)?shù)字）．⑵國際象棋的故事．傳說國際象棋是印度舍罕王的宰相西薩·班·達(dá)依爾發(fā)明的.“陛下，就請您賞給我一些麥粒吧，它們只要這樣放在棋盤里就行了：第一個格里放一粒，第二個格里放兩粒，第三個格里放四粒，以后每一個格里都比前一個格里的麥粒增加一倍．圣明的王啊，只要把這樣擺滿棋盤上全部六十四格的麥粒都賞給你的仆人，他就心滿意足了”，＝18,446,744,073,709,551,615①如果1000粒麥子重為40g，這些麥粒大約合多少噸？宰相所要求的麥粒總數(shù)，實際上是等比數(shù)列的前六十四項和

:問題：②根據(jù)國家糧油信息中心的統(tǒng)計數(shù)字顯示：2015年度我國小麥總產(chǎn)量為1．27億噸，2015年世界小麥產(chǎn)量約為7．28億噸，試問這個大數(shù)表示的數(shù)量大約是我國幾年的小麥產(chǎn)量？世界幾年的小麥產(chǎn)量？③小麥平均出面率為85%，一個人每天要吃0．5kg面粉，試問西莎所要的小麥能夠13億中國人吃幾年？夠全世界65億人吃幾年？漢諾塔問題。傳說開天辟地神勃拉瑪在印度的一座神廟里留下了三根金剛石柱，并在其中一根柱上從下到上穿好了由大到小的64個圓環(huán)，開天辟地神要僧侶們按下列規(guī)則把圓環(huán)從一根柱上全部移到另一根柱上：⑴每次只能移動一個圓環(huán)；⑵任何時候，較大的圓環(huán)不能放在較小的圓環(huán)上面。而且預(yù)言，當(dāng)64個圓環(huán)按上述規(guī)則移動到另一根柱上時，世界就將在一聲霹靂中毀滅。3．阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)無論是東部王國還是西部王國，阿拉伯人在保存和傳播希臘、印度和中國的文化，最終為近代歐洲的文藝復(fù)興準(zhǔn)備學(xué)術(shù)前提方面做出了巨大貢獻(xiàn)．⑴起源于翻譯的阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)．公元830年，崇尚理性的阿巴斯朝的哈里發(fā)馬蒙（哈里發(fā)－國王的意思），在巴格達(dá)創(chuàng)立了“智慧館”．需要說明的是，今天所說的“阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)”并非單指阿拉伯國家發(fā)明的數(shù)學(xué)，而是泛指用阿拉伯文字寫成的數(shù)學(xué)著作，而且從事數(shù)學(xué)翻譯和研究的學(xué)者大多數(shù)是波斯人、希臘人、摩爾人、猶太人和歐洲的基督教徒．出生于波斯北部城市花拉子模（今烏茲別克境內(nèi)）的阿爾?花拉子米（約780～850），其著作通過后來的拉丁文譯本，對歐洲近代科學(xué)的誕生產(chǎn)生過積極影響．總的說來，雖然阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)的創(chuàng)造性與深刻性遠(yuǎn)不如希臘數(shù)學(xué)，但在世界數(shù)學(xué)史上處于承前啟后、繼往開來的重要地位，可以說阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)擔(dān)負(fù)起了精神財富的保存者和傳輸者的使命，對世界數(shù)學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)．“代數(shù)”一詞“algebra”，來源于花拉子米的一本數(shù)學(xué)著作《還原與對消的計算概要》．花拉子米的《代數(shù)學(xué)》無論在內(nèi)容上，還是風(fēng)格上都是一個新的起點花拉子米的著作《印度數(shù)字的計算法》也是數(shù)學(xué)史上十分有價值的數(shù)學(xué)著作，他用阿拉伯文系統(tǒng)介紹了印度數(shù)碼、十進(jìn)位值制記數(shù)法及其運(yùn)算法則．4．阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)傳入歐洲在傳播東方文明并對中世紀(jì)歐洲數(shù)學(xué)做出重要貢獻(xiàn)的學(xué)者中首推意大利數(shù)學(xué)家斐波那契．到了公元11、12世紀(jì)，阿拉伯的學(xué)術(shù)著作陸續(xù)傳入歐洲，激起了歐洲人學(xué)習(xí)東方科學(xué)文化的興趣和熱情，新的思潮開始影響歐洲當(dāng)時的學(xué)術(shù)氣氛．《算盤書》不僅包含新的印度—阿拉伯?dāng)?shù)系的計算法則，而且還包含各種實用課題中的大量題目，是中世紀(jì)歐洲最重要的數(shù)學(xué)著作，被歐洲各民族當(dāng)作學(xué)校的標(biāo)準(zhǔn)教材達(dá)200年之久．

后人求出了它的通項公式為1，1，2，3，5，8，13，21，34，……“如果每對大兔每月能生育一對小兔，而每對小兔經(jīng)過兩個月能長成大兔，那么由一對小兔開始，一年后可繁殖成多少對兔子？”這個問題的解法引出了著名的斐波那契數(shù)列。斐波那契在《算盤書》中記載了一個特別有趣的問題：㈢文藝復(fù)興時期（公元15世紀(jì)到17世紀(jì)初）的數(shù)學(xué)．文藝復(fù)興是15世紀(jì)到17世紀(jì)初在歐洲發(fā)生的一場以意大利為發(fā)源地和中心，古典希臘、羅馬文藝和學(xué)術(shù)在歐洲各國的復(fù)興的運(yùn)動．文藝復(fù)興時期，歐洲數(shù)學(xué)開始走出中世紀(jì)的黑夜，在方程論、代數(shù)、三角學(xué)、商業(yè)數(shù)學(xué)和計算技術(shù)等方面取得了一些令人矚目的成就．1．畢達(dá)哥拉斯、柏拉圖主義的復(fù)活．畢達(dá)哥拉斯、柏拉圖主義的“萬物皆數(shù)”及其數(shù)學(xué)化宇宙觀在新的時代背景下得到了復(fù)活，歐洲人于是相信自然界是按照數(shù)學(xué)方式設(shè)計的，因而把數(shù)和數(shù)量關(guān)系作為現(xiàn)實世界精華的思想逐漸在學(xué)術(shù)界占統(tǒng)治地位．基督教將這種思想接過去也順應(yīng)提出了“上帝是一個至高無上的數(shù)學(xué)家，上帝是按照數(shù)學(xué)方式設(shè)計了大自然的”的教條藝術(shù)大師達(dá)．芬奇就認(rèn)為大自然按照數(shù)學(xué)規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)，自然界的力和運(yùn)動必須通過對數(shù)量的研究來探討，只有緊緊地依靠數(shù)學(xué)，才能透過那不可捉摸的思想迷霧．哥白尼和開普勒應(yīng)用數(shù)學(xué)研究天體的運(yùn)動，伽利略應(yīng)用數(shù)學(xué)研究地球上的運(yùn)動，更是使數(shù)學(xué)成為了解開宇宙間秘密的鑰匙．2．代數(shù)方程論取得了長足的進(jìn)展卡丹以x3＋6x=20為例，在他的著作《大術(shù)》中給出了形如x3+px=q(p,q＞0)方程的公式解為3．符號代數(shù)得到長足發(fā)展．⑴文詞代數(shù)階段．⑵簡字代數(shù)或半符號式代數(shù)階段．簡字代數(shù)是古希臘數(shù)學(xué)家丟番圖在他的著作《算術(shù)》中首次使用⑶符號代數(shù)階段．這個階段的主要特點就是系統(tǒng)地引入字母和符號表示數(shù)和數(shù)學(xué)概念以及它們的運(yùn)算和關(guān)系．大約至17世紀(jì)中葉系統(tǒng)的符號代數(shù)基本上形成．在他的著作《分析術(shù)引論》中，第一次有意識地使用系統(tǒng)的代數(shù)字母和符號，用元音字母a，e，i，o，u，y表示未知數(shù)，用輔音字母b，c，d，f，g，…表示已知數(shù)。韋達(dá)(1540～1603)韋達(dá)在把這種符號式的代數(shù)稱為“類的計算術(shù)”，以區(qū)別于“數(shù)的計算術(shù)”，并以此作為算術(shù)與代數(shù)的分界線．由于韋達(dá)在建立符號代數(shù)方面的卓越貢獻(xiàn)，被譽(yù)為“西方代數(shù)學(xué)之父”．1637年法國數(shù)學(xué)家笛卡爾認(rèn)為韋達(dá)創(chuàng)用的未知數(shù)和已知數(shù)符號還是不太簡潔明快，他采用字母a，b，c，…表示已知數(shù)，用字母x，y，z，…表示未知數(shù)，初步建立了代數(shù)符號系統(tǒng)，發(fā)展成為今天的習(xí)慣用法．4．?dāng)?shù)學(xué)運(yùn)算符號的使用．⑴加號“+”和減號“－”是德國數(shù)學(xué)家韋德曼于1489年首先使用的。韋德曼把加減號這對難舍難離、簡潔漂亮的伴侶帶到了世界，開創(chuàng)了簡潔明快的數(shù)學(xué)符號的先河．⑵乘除號．?dāng)?shù)學(xué)中的乘號、除號迄今為止都還沒有達(dá)成國際統(tǒng)一的協(xié)定.-歐洲大陸和拉丁美洲派用腳點“．”，用兩實心圓點“：”表示乘號和除號；-英國和英聯(lián)邦各派用腳點“．”與“÷”表示乘除號；-美國派用圓點“·”與“÷”表示乘除號，我國與美國相同．現(xiàn)在世界上乘法記號有a·b、ab（省略乘號）、a×b、a.b、a*b；除法記號有a÷b、、a／b、a:b．

乘號“×”是英國牧師、數(shù)學(xué)家奧特雷德于1631年在他的著作《數(shù)學(xué)入門》中首先使用的，奧特雷德認(rèn)為認(rèn)為乘法是增加的意思，一種特殊的加法，但又和加法有所不同，于是他把加號斜過來寫，便得到了乘法記號；乘號“·”的首先創(chuàng)用有爭論，有的說是英國數(shù)學(xué)家哈利奧特，有的說是笛卡爾，但不管怎樣“·”誕生在17世紀(jì)的歐洲，除號“÷”于1659年首先出現(xiàn)在瑞士數(shù)學(xué)家雷恩的一本代數(shù)著作中;除號“：”是萊布尼茨首先提出的；分?jǐn)?shù)線“—”或“/”表示除號是阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家首先創(chuàng)用的;⑶等號“＝”的發(fā)明人是英國的雷科德．“為了避免枯燥的重復(fù)‘isequalto’這個短語表示相等，我采用了一對等長的平行線段‘=’來表示相等，因為任何兩樣?xùn)|西，不可能比它們更相等了”．⑷根號最初是德國數(shù)學(xué)家魯?shù)罓柗蛟谄?525年編寫的一本代數(shù)書《求根式》中引入的，當(dāng)時用“√”表示平方根。笛卡爾巧妙地在魯?shù)罓柗騽?chuàng)用的符號“√”的上面添了一條橫線“—”，將根號表示為“”．

⑸大于“＞”和小于“＜”最早于1631年出現(xiàn)在英國數(shù)學(xué)家、望遠(yuǎn)鏡發(fā)明者哈里奧特的遺作《實用分析術(shù)》中；小于或等于號“≤”，大于或等于號“≥”是法國數(shù)學(xué)家布格爾于1734年首先使用的．⑹1593年德國數(shù)學(xué)家克拉維斯在他的著作《星盤》中首次使用了現(xiàn)代意義上的小數(shù)點“．”.當(dāng)今世界上小數(shù)點的使用也沒有統(tǒng)一歐洲大陸派（徳、法、俄羅斯等）用逗號作小數(shù)點英美派則用實心圓點“．”作小數(shù)點，中國使用的是英美派的記法．5．對數(shù)的發(fā)明．納皮爾(1550～1617)至少花了20年的時間．終于在1614年發(fā)表了題為《奇妙的對數(shù)定律說明書》一書，這是世界上第一本對數(shù)著作．伽利略說：“給我時間、空間和對數(shù)，我可以創(chuàng)造出另一個宇宙．”

拉普拉斯說：“一個人的壽命如果不拿他活在世界上的時間長短來計算，那么可以說，對數(shù)的發(fā)現(xiàn)不僅避免了冗長的計算與可能的誤差，而且實際上倍沿了天文學(xué)家的壽命”

值得注意的是，那時指數(shù)的概念尚未完成，也沒有指數(shù)符號，納皮爾本人更不知“底”為何物，一直到歐拉才發(fā)現(xiàn)了指數(shù)與對數(shù)的天然關(guān)系，對數(shù)的建立先于指數(shù)，到是歷史上的珍聞．總之，初等數(shù)學(xué)的各分支――幾何、算術(shù)、代數(shù)、三角等學(xué)科，經(jīng)過常量數(shù)學(xué)時期的發(fā)展，形成了獨(dú)立學(xué)科，這些知識也是現(xiàn)在中小學(xué)數(shù)學(xué)課的主要內(nèi)容．三、變量數(shù)學(xué)時期（17世紀(jì)中葉至19世紀(jì)20年代）變量數(shù)學(xué)產(chǎn)生的原因1．變量數(shù)學(xué)的第一個里程碑是解析幾何的發(fā)明⑴解析幾何的創(chuàng)始人是法國數(shù)學(xué)家笛卡爾和費(fèi)馬笛卡兒于1637年發(fā)表了著名的哲學(xué)著作《更好地指導(dǎo)推理和尋求科學(xué)真理的方法論》簡稱為《方法論》該書有三個附錄：《幾何學(xué)》、《屈光學(xué)》和《氣象學(xué)》笛卡爾在《幾何學(xué)》中給出了平面曲線與二元方程之間建立起了聯(lián)系，由此產(chǎn)生了一門用代數(shù)方法研究幾何學(xué)的新學(xué)科——解析幾何學(xué)笛卡爾通過坐標(biāo)系將“幾何”與“代數(shù)”聯(lián)系起來，從而架起了這兩個本性相差甚遠(yuǎn)的學(xué)科之間的關(guān)系，這是數(shù)學(xué)的一個轉(zhuǎn)折點，也是變量數(shù)學(xué)發(fā)展的第一個決定性步驟。恩格斯：“數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點是笛卡爾的變數(shù)，有了變數(shù)，運(yùn)動進(jìn)入了數(shù)學(xué)，有了變數(shù)，辯證法進(jìn)入了數(shù)學(xué)，有了變數(shù)，微分和積分也就立刻成了必要的了．”

⑵解析幾何的基本思想⑶笛卡兒（1596－1661）是法國著名的哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家笛卡兒創(chuàng)立解析幾何的靈感有兩個傳說：養(yǎng)成一種喜愛寧靜，擅于思考的習(xí)慣。⑷費(fèi)馬(1601～1665)“費(fèi)馬大定理”亦稱“費(fèi)馬猜想”.畢達(dá)哥拉斯方程

他通過類比，把畢達(dá)哥拉斯方程中的平方改為立方，后得到方程他在頁邊批注了這么一段話：“把一個數(shù)的立方分成另兩個數(shù)的立方和，把一個數(shù)的四次方分成另兩個數(shù)四次方的和，或一般地，把一個數(shù)的高于2的任何次方分成兩個數(shù)的同次方的和是不可能的．我確信已找到了一個極佳的證明，但書的空白太窄，寫不下．”

他的證明刊在1995年的《數(shù)學(xué)年刊》之上。英國數(shù)學(xué)家安德魯·懷爾斯用了七年時間，在不為人知的情況下，得出了證明的大部分；然后于1993年6月在一個學(xué)術(shù)會議上宣布了他的證明，并瞬即成為世界頭條。懷爾斯獲得了數(shù)學(xué)界的最高獎——菲爾茨獎特別獎和沃爾夫獎．德國實業(yè)家保羅·沃爾夫斯凱爾，由于一件不可思議的事件，卻與費(fèi)馬大定理相伴在一起，鼓勵著數(shù)以千計的人去攻克這個富有挑戰(zhàn)性的問題。在他1908年去世時，他的遺囑被宣讀，他已經(jīng)把他財產(chǎn)中的一大部分遺贈作為一個獎，規(guī)定獎給任何能證明費(fèi)馬大定理的人。獎金為10萬馬克，按現(xiàn)在的幣值計算其價值超過100萬英鎊。2．變量數(shù)學(xué)的第二個里程碑是微積分的發(fā)明微積分的誕生又是變量數(shù)學(xué)時期一個劃時代的數(shù)學(xué)成就，是數(shù)學(xué)史上的偉大創(chuàng)造.十七世紀(jì)60年代，牛頓和萊布尼茲各自從運(yùn)動學(xué)和幾何學(xué)研究的需要獨(dú)立創(chuàng)建了微積分微積分學(xué)基本定理——牛頓—萊布尼茲公式“如果我比其他人看得更遠(yuǎn)些，那是因為我站在巨人的肩上”——牛頓⑴牛頓對微積分的貢獻(xiàn)艾薩克·牛頓(1642～1727)，1642年12月25日生于英格蘭林肯郡的一個小鎮(zhèn)烏爾斯索的一個農(nóng)民家庭12歲時才進(jìn)入離家不遠(yuǎn)的格蘭瑟姆中學(xué)讀書，但學(xué)習(xí)成績平平，看不出有任何超長之處格蘭瑟姆中學(xué)的校長史托克斯說了一句科學(xué)史上最幸運(yùn)的預(yù)言：“在繁雜的農(nóng)活中埋沒這樣一位天才，對世界來說將是多么巨大的損失”

牛頓于1661年夏天以減費(fèi)生的身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，1665年獲學(xué)士學(xué)位．1669年巴羅辭去他的教授職位，舉薦年僅26歲的牛頓作為盧卡斯講座教授繼承人，并坦然宣稱牛頓的學(xué)識已經(jīng)超過自己，一時被傳為佳話．1687年7月在他的巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中第一本公開牛頓微積分的思想，該書成了數(shù)學(xué)史上的劃時代著作．英國詩人蒲普在詩中說：“宇宙和自然的規(guī)律隱藏在黑夜里，神說：‘讓牛頓降生吧！一切都會是光明的’”

“心里總是裝著研究的問題，等待那最初的一線希望漸漸變成普照一切的光明．”

⑵萊布尼茲對微積分的貢獻(xiàn)．萊布尼茲(1646～1716),世人稱他是一個千古卓絕的大智者、哲學(xué)家、自然科學(xué)家、數(shù)學(xué)家，被人們稱為“博學(xué)巨人”．他在巴黎結(jié)識了惠更斯等杰出的學(xué)者，對數(shù)學(xué)的興趣與日俱增，1675年到1676年之間他發(fā)明了無窮小算法．當(dāng)時他并不知道牛頓關(guān)于同一問題已完成了“流數(shù)術(shù)”．1675年10月29日的手稿中，他引用符號“∫”表示變量的求和過程，并看到d和∫是互逆的運(yùn)算．牛頓和萊布尼茲對微積分作出了同樣重要的貢獻(xiàn)．雖然牛頓和萊布尼茲創(chuàng)造了微積分的體系，但還存在許多需要完善的地方，無論是牛頓還是萊布尼茲對無窮小概念的認(rèn)識是模糊的，牛頓也承認(rèn)他心有余悸．也就是說，微積分剛創(chuàng)立時，基礎(chǔ)并不牢固．3．概率論的創(chuàng)立．概率論這樣一門重要的數(shù)學(xué)分支卻是起源于賭博問題的研究．⑴概率論的起源與發(fā)展．概率論的創(chuàng)始人是帕斯卡和費(fèi)馬。首先，假定每個人都需要再贏一局時比賽中斷，只需簡單地將64一分為二就行了；第二，假定第一個人需要贏一局而第二個人需要贏兩局時，如果第一個人贏得了下一局比賽，他將贏得64，如果他輸了，則兩人都需要再贏一局，所以根據(jù)第一鐘情況，第一個人將贏得32，如果他們此時中止比賽，第一個人將有權(quán)得到他無論輸贏都會得到的32加上剩余32的一半，即48，亦即兩次可能贏取數(shù)量的平均數(shù)．（一，一），即第一個人贏了第一局、第一個人贏了第二局；（一，二），即第一個人贏了第一局、第二個人贏了第二局；（二，一），即第二個人贏了第一局、第一個人贏了第二局；（二，二）,即第二個人贏了第一局、第二個人贏了第二局．問題：①如果是第一個人贏了2局，而第二個人一局沒贏，即2：0時結(jié)束賭博，第一個人應(yīng)分得賭注的多少呢？②如果是第一個人贏了1局，而第二個人一局沒贏，即1：0時結(jié)束賭博，第一個人應(yīng)分得賭注的多少呢？荷蘭數(shù)學(xué)家惠更斯對他們的討論很感興趣，隨即加入到他們的討論之中，并對這些問題進(jìn)行了深入研究，將研究成果于1557年發(fā)表在《論賭博中的推理》一書中，此書被公認(rèn)為是概率論的奠基之作，這本書直到18世紀(jì)仍然是概率論的教材．在概率論的現(xiàn)代表述中，概率是基本概念，數(shù)學(xué)期望則是第二級的概念，但在歷史上則相反，是先有期望概念，后有概率概念．法國數(shù)學(xué)家棣莫弗，他在其著作《隨機(jī)原理》中首次定義了獨(dú)立事件的乘法定理，給出二項分布公式，提出了正態(tài)分布等概念雅各．伯努利對概率論的最大貢獻(xiàn)是1713年出版的他的遺作《猜度術(shù)》中給出了“大數(shù)定律”及其證明，這個定理被后人稱之為“伯努利定理”．第一位試圖直接解決如何根據(jù)觀察頻率來推算概率問題的人是貝葉斯；18世紀(jì)概率論發(fā)展的集大成者是拉普拉斯.19世紀(jì)末20世紀(jì)初俄羅斯數(shù)學(xué)家異軍突起，在概率論方面取得了格外引人注目的成就．把概率論與幾何結(jié)合起來進(jìn)行幾何概率研究的第一人是法國數(shù)學(xué)家蒲豐投針問題：把長為l的同質(zhì)均勻針隨機(jī)地投向畫有多條距離均為a（＞l）的平行線內(nèi)，求針與直線相交的概率？4．分析學(xué)取得了豐碩成果十八世紀(jì)的數(shù)學(xué)家們把他們的天才表現(xiàn)在大膽的發(fā)明創(chuàng)造上，盡力發(fā)掘和增進(jìn)微積分的威力，從而使微積分?jǐn)U展成為一個由許多具有專門應(yīng)用價值的分支所組成的龐大的領(lǐng)域——分析學(xué)，包括常微分方程、微分幾何、變分法、無窮級數(shù)和偏微分方程．⑴數(shù)學(xué)史上最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家――歐拉歐拉(1707～1783)于1707年4月出生在瑞士巴塞爾的一個牧師家庭伯努利真誠而又耐心地勸說歐拉的父親“讓您的兒子作村里的牧師，這是沒有道理的，歐拉具有數(shù)學(xué)的天才，由我來安排、指導(dǎo)他的學(xué)習(xí)吧！”

歐拉是數(shù)學(xué)史上最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家，他生前發(fā)表的著作和論文有560余種，死后留下了大量手稿，歐拉自己說他未發(fā)表的論文足夠彼得堡科學(xué)院用上20年，結(jié)果是直到歐拉死后76年，彼得堡科學(xué)院院報上還在刊登歐拉的遺作．歐拉的論著浩如煙海，足跡幾乎涉及所有的數(shù)學(xué)分支，他在微積分、微分方程、解析幾何、微分幾何、數(shù)論、級數(shù)、變分法上都有卓越的貢獻(xiàn)歐拉的著作，不僅包含許多開創(chuàng)性的成果，而且在表述上思路清晰，極富啟發(fā)性，他的行文優(yōu)美而流暢，把他那些豐富的思想和發(fā)現(xiàn)寫得淋漓盡致、有聲有色，被人們譽(yù)為“數(shù)學(xué)界的莎士比亞”．他首創(chuàng)了現(xiàn)在通用的一些數(shù)學(xué)符號，如用i表示e表示自然對數(shù)的底，f(x)表示函數(shù)，∑表示求和號，為以后的學(xué)習(xí)和研究帶來了極大的方便

.①歐拉在微積分方面的貢獻(xiàn)．18世紀(jì)微積分的最主要成就是歐拉作出的，他的主要成就體現(xiàn)在他的《無限小分析引論》、《微分學(xué)》、《積分學(xué)》這三部著作中．歐拉又通過對不同函數(shù)的展開式以及微分方法和積分方法的討論，構(gòu)成了一個關(guān)于微積分的理論，把微積分的形式化進(jìn)行到了十分完善的地步，以致他的微積分書中看不到任何圖形．②哥尼斯堡七橋問題．歐拉在《無限小分析引論》中一開始就給出了函數(shù)的定義：“一個變量的函數(shù)是由這個變量和一些常量以任何方式組成的解析式”哥尼斯堡當(dāng)時是德國的一個地區(qū)，現(xiàn)是俄羅斯的飛地從某處出發(fā)，能否一次通過全部七座橋且每橋只過一次，回到原地？河的兩岸及兩個小島這四個地區(qū)無論大小，其實只是這七座橋的支撐點，因此他把這四個地區(qū)看成是A、B、C、D四個點；而每座橋無論有多寬、有多長，也不管是用什么材料做成，實質(zhì)上是連接兩個點的線，于是他把這七座橋的構(gòu)成圖抽象地畫為圖歐拉認(rèn)為，從某處出發(fā)，能否一次通過全部七座橋且每橋只過一次，回到原地，就是能否一筆畫出這個圖形的問題歐拉解決哥尼斯堡七橋問題的方法，讓哥尼斯堡的居民看到了數(shù)學(xué)抽象的魅力和數(shù)學(xué)的威力．一筆畫圖形最多有一個起點和一個終點，而且起點和終點只有一條曲線與之相連，除這兩點外，一筆畫圖形上任一點處曲線均是一進(jìn)一出，從而過這些點的曲線條數(shù)應(yīng)是偶數(shù)，于是歐拉把起點和終點叫做奇點，其它點叫做偶點，并證明了一個圖形能否一筆畫當(dāng)且僅當(dāng)圖形是連通的且奇點的個數(shù)只能是0或2?？梢钥闯觯m然圖形是連通的，但是每個點都與奇數(shù)條線相關(guān)聯(lián)，因而不可能一筆畫出。因此，要連續(xù)不重復(fù)地通過七座橋是不可能的。③多面體歐拉公式．

1750年歐拉發(fā)現(xiàn)，不論什么形狀的凸多面體，其頂點數(shù)V、棱數(shù)E、面數(shù)F之間總有關(guān)系:V-E＋F=2正多面體只有五種，即：正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體呈中空的鏡框形也不管框的形狀如何，總有V-E＋F=0．④歐拉與哥德巴赫猜想．1742年6月7日哥德巴赫在給歐拉的信中寫道：“我不相信關(guān)注那些雖沒有證明但很可能正確的命題是無用的，即使以后它們被驗證是錯誤的，也會對發(fā)現(xiàn)新的真理有益．”然后他說“我也想同樣冒險提出一個假設(shè)”

每個不小于6的偶數(shù)都可寫成兩個奇素數(shù)之和；每個不小于9的奇數(shù)都可寫成三個奇素數(shù)之和．著名的哥德巴赫猜想：1937年哥德巴赫猜想的第二部分，被前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家維諾格拉多夫證明1920年挪威數(shù)學(xué)家布朗用“篩法”證明了每一個大偶數(shù)是兩個素因子都不超過9的殆素數(shù)之和（簡稱9+9）1962年我國山東大學(xué)的潘承洞證明了“1+5”

同年王元、潘承洞合作證明了“1+4”

1965年國外的數(shù)學(xué)家布赫斯塔勃等人證明了“1+3”

1966年5月一顆璀璨的信號彈升上了數(shù)學(xué)的天空，陳景潤在中國科學(xué)院的刊物《科學(xué)通報》上宣布他已經(jīng)證明了“1+2”

以此類推，哥德巴赫猜想就是“1+1”

所謂殆素數(shù)就是素數(shù)因子的個數(shù)不超過某一固定常數(shù)的奇整數(shù)。例如，3×5×7×11就是素因子是4的殆素數(shù)。陳氏定理：任何一個充分大的偶數(shù)，都可表示成一個素數(shù)加上頂多是兩個素數(shù)的乘積。1978年2月17日，《人民日報》發(fā)表徐遲的報告文學(xué)《哥德巴赫猜》，描述了陳景潤不畏艱苦、勇攀高峰的事跡．“一些業(yè)余愛好者會一點兒數(shù)學(xué)，有一點兒算術(shù)基礎(chǔ)，就去求證（１＋１），并把所謂的證明論文寄給我．其實像哥德巴赫猜想這樣的難題，應(yīng)該讓‘專門家’去搞，不應(yīng)該成為一場‘群眾運(yùn)動’”

1996年山西晉中的退休中學(xué)數(shù)學(xué)教師劉招榮宣布自己完成了“哥德巴赫猜想”的證明．中科院專門從事哥德巴赫猜想研究的研究員李福安說“２０多年有成千上萬的業(yè)余愛好者，我就收到了200多封信．他們的選題主要集中在哥德巴赫猜想上．由于猜想表述非常簡潔，大多數(shù)的人都能懂，所以很多人都想來破解這個難題”，2010年8月，當(dāng)時已73歲高齡的老人第一次走出國門，受邀參加了在英國劍橋大學(xué)舉辦的世界論壇，在論壇上宣讀了凝結(jié)自己全部心血的《哥德巴赫猜想的證明》論文。作業(yè)：閱讀徐遲的報告文學(xué)《哥德巴赫猜想》，寫一篇讀后感。內(nèi)容要求：⑴哥德巴赫猜想的內(nèi)容及研究歷程；⑵陳景潤的生平及他從了解到研究哥德巴赫猜想的歷程；⑶發(fā)表自己的感想。⑵數(shù)學(xué)王子高斯．高斯(1777～1855)于1777年4月30日出生在德國的布倫瑞克一個剛從農(nóng)村搬到城市的勞動者家庭（農(nóng)民工家庭）。還在3歲的時候，高斯就顯出了他的數(shù)學(xué)才能．高斯10歲那年，新學(xué)年剛剛開學(xué)，老師為了讓他的學(xué)生集中精力上課，要求他們將數(shù)1、2、3、…連續(xù)相加，一直加到100，即1＋2＋3＋……＋100高斯在他的博士論文和《算術(shù)研究》中，寫下了情真意切的獻(xiàn)詞：“獻(xiàn)給大公”，“你的仁慈，將我從所有的煩惱中解放出來，使我能從事這種特殊的研究”．高斯在數(shù)學(xué)世界“處處留芳”．18歲時他就發(fā)明了最小二乘法；19歲時發(fā)現(xiàn)了正17邊形的尺規(guī)作圖法高斯證明了代數(shù)基本定理他的《算術(shù)研究》奠定了近代數(shù)論的基礎(chǔ)1816年左右他就發(fā)現(xiàn)了非歐氏幾何的原理后人將“復(fù)平面”稱作為高斯平面高斯厚積薄發(fā)、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，一生發(fā)表155篇論文高斯名言：“數(shù)學(xué)是科學(xué)的皇后，數(shù)論是數(shù)學(xué)的皇后，它常常屈尊去為天文學(xué)和其他自然科學(xué)效勞，但在所有的關(guān)系中，它都堪稱第一．”

高斯是近代數(shù)學(xué)的奠基人之一，他在歷史上的影響之大可以和阿基米德、牛頓、歐拉并列．人們?yōu)榱思o(jì)念這位偉大的數(shù)學(xué)家，為他建立了一個底座為正17邊形的紀(jì)念像．⑶柯西的數(shù)學(xué)功績．柯西創(chuàng)造力驚人，數(shù)學(xué)論文像聯(lián)綿不斷的泉水在柯西的一生中噴涌，他出版了7部專著，發(fā)表了789篇論文柯西對數(shù)學(xué)的最大貢獻(xiàn)是在微積分中引進(jìn)了清晰和嚴(yán)格的表述與證明方法，他的著作《分析教程》、《無窮小計算教程概論》、《微積分講義》奠定了以極限理論為基礎(chǔ)的現(xiàn)代數(shù)學(xué)分析體系．柯西的另一個重要貢獻(xiàn)是發(fā)展了復(fù)變函數(shù)的理論。在自然科學(xué)方面，他在流體力學(xué)、彈性理論、光學(xué)、天體力學(xué)等方面都有突出的貢獻(xiàn)．四、近代數(shù)學(xué)時期（19世紀(jì)20年代至第二次世界大戰(zhàn)）1．復(fù)變函數(shù)的創(chuàng)立是19世紀(jì)最偉大的成就．2．代數(shù)學(xué)取得了多項成果．天才的法國數(shù)學(xué)家伽羅華在阿貝爾工作的基礎(chǔ)上，提出了群的概念，并用于處理可解性問題，獲得了重大的超越．伽羅華（1811—1832）是數(shù)學(xué)史上最年輕、最有創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)家．伽羅華最主要的成就是提出了群的概念，并用群論徹底解決了根式求解代數(shù)方程的問題，而且由此發(fā)展了一整套關(guān)于群和域的理論，為了紀(jì)念他，人們稱之為伽羅華理論。人們?yōu)榱司拺奄ち_華在他的出生地法國巴黎郊區(qū)拉賴因堡伽羅華街的第54號房屋的正面有一塊紀(jì)念牌，上面寫著：“法國著名數(shù)學(xué)家埃瓦里斯特·伽羅華生于此，卒年20歲，1811～1832年”．3．非歐幾何的誕生．第五公設(shè)——同一平面內(nèi)一條直線與另外兩條直線相交，若在某一側(cè)的兩個內(nèi)角之和小于兩直角，則這兩條直線經(jīng)過無限延長后在這一側(cè)相交。自《幾何原本》問世后人們總是懷疑這一公設(shè)本身就是一個定理，只是歐幾里得本人無法證明它，才把他作為公設(shè)使用的．有的數(shù)學(xué)家證明了第五公設(shè)與“平面內(nèi)過直線外一點有且僅有一條直線與已知直線平行”等價，于是人們把第五公設(shè)也叫做平行公設(shè)。到了十九世紀(jì)初德國數(shù)學(xué)家高斯、俄羅斯數(shù)學(xué)家羅巴切夫斯基和匈牙利數(shù)學(xué)家J·波爾約，他們采用其它公設(shè)替代第五公設(shè)，并同時保留歐幾里得幾何中的其它公設(shè)，從而建立起了一個新的沒有邏輯矛盾的邏輯體系，這種新幾何被人們稱為叫做羅巴切夫斯基幾何或非歐幾何．

1854年，德國數(shù)學(xué)家黎曼，在哥廷根大學(xué)作了題為《論作為幾何基礎(chǔ)的假設(shè)》的作為他被聘為講師的就職報告，提出了一種既不是歐氏幾何，又不是羅巴切夫斯基那種非歐幾何的全新的非歐幾何，被人們稱為黎曼幾何．非歐幾何的創(chuàng)立，改變了歐氏幾何是描述物質(zhì)空間唯一真理的看法，使人們認(rèn)識到“歐幾里得幾何不是唯一描述物質(zhì)空間的幾何學(xué)，不同的公理基礎(chǔ)上可以建立不同的幾何學(xué)體系”.黎曼的非歐幾何為愛因斯坦的廣義相對論提供了數(shù)學(xué)依據(jù)．愛因斯坦說：“我特別強(qiáng)調(diào)剛才所講的這種幾何學(xué)的觀點，因為要是沒有它，我就不能建立相對論”．4．康托爾在十九世紀(jì)末創(chuàng)立了集合論．任何一部分事物，當(dāng)人們把它們作為數(shù)學(xué)研究對象時，就稱為集合.這個集合中每一具體的事物叫做元素，但稱之為集合中的元素時，人們已忽略了此事物與所要研究的數(shù)學(xué)內(nèi)容無關(guān)的其它一切屬性．集合論的建立改變了數(shù)學(xué)各個分支的基本敘述方式，成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)各分支的共同基礎(chǔ).康托爾將集合描述為：6．1900年8月，在法國巴黎舉行的國際數(shù)學(xué)家大會上，著名的數(shù)學(xué)家希爾伯特，根據(jù)19世紀(jì)數(shù)學(xué)研究的成果和發(fā)展趨勢提出了尚未解決的23個數(shù)學(xué)問題，從而拉開了20世紀(jì)數(shù)學(xué)的帷幕這些問題涉及現(xiàn)代數(shù)學(xué)的許多重要的領(lǐng)域．5．對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的研究．集合是一個原始概念，只能描述、沒有定義。五、現(xiàn)代數(shù)學(xué)時期（20世紀(jì)40年代至今）現(xiàn)代數(shù)學(xué)的巨大發(fā)展，比以往任何時代都更加令人信服地確立了數(shù)學(xué)作為整個科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)的地位。數(shù)學(xué)核心領(lǐng)域（即純粹數(shù)學(xué)）的擴(kuò)展、數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用以及計算機(jī)與數(shù)學(xué)的相互影響，是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的三大特征．如果我們把現(xiàn)代數(shù)學(xué)比喻為一株茂密的大樹的話，作為一級學(xué)科的數(shù)學(xué)就是主干，而且包含著許許多多的分枝，按美國《科學(xué)評論》雜志的分類，當(dāng)今數(shù)學(xué)包括了60多個二級學(xué)科，400多個三級學(xué)科，更細(xì)的分科已難以統(tǒng)計。1．現(xiàn)代數(shù)學(xué)的對象、內(nèi)容在深度和廣度上都有了很大的發(fā)展．⑴集合論與公理化方法，使純粹數(shù)學(xué)的發(fā)展趨勢更高抽象．集合論觀點與公理化方法在20世紀(jì)逐漸成為數(shù)學(xué)抽象的范式，它們相互結(jié)合將數(shù)學(xué)的發(fā)展引向了高度抽象的道路．⑵現(xiàn)代數(shù)學(xué)是領(lǐng)域越來越寬廣的學(xué)科簇．全世界2005-2015年收錄到《科學(xué)引文索引》（SCI）的數(shù)學(xué)論文多達(dá)388826篇，涉及到數(shù)學(xué)的各個學(xué)科。⑶現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展的特點和趨勢．現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展主要有兩個特點：一是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)與前沿理論的融合．二是純粹數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)的統(tǒng)一，純粹數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)的界限正在消失，純粹數(shù)學(xué)的幾乎所有分支都獲得了應(yīng)用．2．空前發(fā)展的應(yīng)用數(shù)學(xué)．自20世紀(jì)60年代末、70年代初開始，數(shù)學(xué)的應(yīng)用形成了數(shù)學(xué)與其他科學(xué)相互作用、相互促進(jìn)的大一統(tǒng)趨勢，相應(yīng)地純粹數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)的差異在縮?。匾氖菙?shù)學(xué)在向其他科學(xué)滲透的同時，日益起著統(tǒng)一、綜合各種科學(xué)知識的作用．從某種意義上說，數(shù)學(xué)似乎成為科學(xué)發(fā)展的決定因素．?dāng)?shù)學(xué)應(yīng)用的這個新時代具有以下特點：⑴純粹數(shù)學(xué)幾乎所有的分支都獲得應(yīng)用．⑵幾乎所有的科技領(lǐng)域都在應(yīng)用數(shù)學(xué)，并越來越多地應(yīng)用更高深的數(shù)學(xué)．華羅庚先生所言那樣：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，生命之秘，日月之繁等各方面，無處不有數(shù)學(xué)的重要貢獻(xiàn)．”

⑶數(shù)學(xué)對生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用變得日趨直接．“漢字激光照排系統(tǒng)印刷技術(shù)”，告別了“鉛與火”的印刷術(shù)革命，譜寫了中國印刷業(yè)燦爛的篇章．⑷數(shù)學(xué)在學(xué)科發(fā)展中的份額及力度越來越加大．?dāng)?shù)學(xué)是一種關(guān)鍵的、普遍適用的、并賦予人以能力的技術(shù)．從某種意義上來講，“高技術(shù)本質(zhì)上是一種數(shù)學(xué)技術(shù)"．現(xiàn)代醫(yī)學(xué)掃描技術(shù)(CT掃描)主要也是建立在拉東積分理論的基礎(chǔ)之上；3．計算機(jī)與數(shù)學(xué)的相互影響．⑴計算機(jī)對數(shù)學(xué)的影響．在計算機(jī)產(chǎn)生以前，數(shù)學(xué)研究模式可以簡單地概括為一張紙、一支筆”。數(shù)學(xué)學(xué)科和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)代化的可視性數(shù)學(xué)研究．我國著名數(shù)學(xué)家王梓坤院士指出：“由于計算機(jī)的出現(xiàn)，今日數(shù)學(xué)已不僅是一門科學(xué)，還是一種普適性的技術(shù)，從航天到家庭，從宇宙到原子，從大型工程到工商管理，無一不受惠于數(shù)學(xué)技術(shù)．因而今日的數(shù)學(xué)兼有科學(xué)與技術(shù)兩種品質(zhì)，這是其他學(xué)科所少有的．”

計算機(jī)對數(shù)學(xué)的影響最著名的是“四色定理”的證明。⑵數(shù)學(xué)對計算機(jī)的影響．計算機(jī)的發(fā)明和發(fā)展過程中，數(shù)學(xué)家馮.諾依曼、圖靈等都起了關(guān)鍵的作用任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色。1976年，黑肯與阿佩爾從1月份起，他們就在伊利諾伊大學(xué)的IBM360機(jī)上分1482種情況檢查，歷時1200個小時，作了100億個判斷，最終證明了四色定理。1977年，吳文俊關(guān)于平面幾何定理的機(jī)械化證明首次取得成功，從此完全由中國人開拓的一條數(shù)學(xué)機(jī)械化道路鋪展在世人面前，這是國際自動推理界先驅(qū)性的工作，他所提出的機(jī)械化方法，國外稱之為“吳方法”．⑶計算機(jī)機(jī)器證明．馮.諾依曼提出現(xiàn)代計算機(jī)的設(shè)計思想圖靈為了解決數(shù)理邏輯中的一個基本理論問題——相容性以及數(shù)學(xué)問題機(jī)械可解性或可計算性的判別，提出了他的理想計算機(jī)的理論。容易理解數(shù)學(xué)可以幫助人更好地駕馭計算機(jī)，計算機(jī)越發(fā)展就越需要數(shù)學(xué)修養(yǎng)高的人。2001年2月19日，82歲的中國科學(xué)院院士，中國數(shù)學(xué)機(jī)械化研究的創(chuàng)始人吳文俊獲首屆“國家最高科學(xué)技術(shù)獎”

第二章數(shù)學(xué)的三次危機(jī)并不是所有的矛盾都稱得上危機(jī)，只有那些被激化到白熱化的矛盾才叫做危機(jī)．?dāng)?shù)學(xué)中只有那些白熱化威脅到整個數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的矛盾或引起普遍危機(jī)感的矛盾，才叫做數(shù)學(xué)危機(jī)．一、第一次數(shù)學(xué)危機(jī)“萬物皆數(shù)”是指“很多事物和現(xiàn)象都可以從數(shù)量的方面進(jìn)行說明和解釋，人們所知道的一切事物都包含著數(shù)，沒有數(shù)既不能表達(dá)，也不可能理解任何事物，即宇宙中可以歸結(jié)為簡單的整數(shù)與整數(shù)之比”。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派只認(rèn)識整數(shù)和有理數(shù)一切量均可表成整數(shù)或整數(shù)之比。任何兩條線段都有公共的度量單位，稱為可公度性．希帕索斯的發(fā)現(xiàn)是數(shù)學(xué)史上第一個無理數(shù)的誕生．

第一次危機(jī)的真正解決是在1872年德國數(shù)學(xué)家戴得金利用極限對無理數(shù)嚴(yán)格定義后，才算徹底解決．二、第二次數(shù)學(xué)危機(jī)第二次數(shù)學(xué)危機(jī)源于微積分的廣泛使用．1734年貝克萊發(fā)表題為《分析學(xué)家或至一個不信神的數(shù)學(xué)家》的小冊子，矛頭自指牛頓的導(dǎo)數(shù)（流數(shù)）方法.他認(rèn)為無窮小量，既等于零又不等于零，召之即來，揮之即去，這是荒謬．歷經(jīng)半個世紀(jì)的努力，基本上解決了矛盾，為數(shù)學(xué)分析奠定了一個嚴(yán)格的基礎(chǔ)．這就是數(shù)學(xué)史上稱之為重建微積分的理論基礎(chǔ)“分析嚴(yán)密化運(yùn)動”．三、第三次數(shù)學(xué)危機(jī)所謂悖論是一個自相矛盾的命題，即如果承認(rèn)這個命題，就可以推出它的否定．反之，如果承認(rèn)這個命題的否定，又可以推出這個命題．羅素悖論：設(shè)Q是所有不以集合自身為元素的集合作成的集合，即Q={A∣A?A}，問Q是否屬于它本身，即Q∈Q？若Q∈Q，由集合Q的定義知，它是由不以自身為元素的集合作成的集合，因此，Q?Q；若Q?Q，由集合Q的定義知，Q∈Q。理發(fā)師悖論：某鄉(xiāng)村有一個理發(fā)師，它給自己立了一個規(guī)則，他只給村子里自己不給自己刮胡子的人刮胡子，試問理發(fā)師該不該自己給自己刮胡子．由于羅素悖論涉及到集合及其基本規(guī)則，說明集合論是自相矛盾的，沒有相容性．以羅素為代表的邏緝主義、以布勞威為代表的直覺主義、以希爾伯特為代表的形式主義三大數(shù)學(xué)哲學(xué)學(xué)派應(yīng)運(yùn)而生．各大學(xué)派爭論到1931年，哥德爾不完全性定理的證明暴露了各派的弱點，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的哲學(xué)爭論黯淡了下來．第三次數(shù)學(xué)危機(jī)表面上解決了，實質(zhì)上更深刻地以其它形式延續(xù)著．也就是說，數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)一直在存在著裂縫，只是這些裂縫不至于損害整個數(shù)學(xué)大廈，不去管它就是了．盡管悖論可以消除，矛盾可以解決，然而數(shù)學(xué)的確定性卻在一步一步地喪失。第三章數(shù)學(xué)是什么一、漢語中“數(shù)學(xué)”一詞的演變中國古代數(shù)學(xué)以算為主，因而叫做“算學(xué)”或“算術(shù)”（算術(shù)即計算的方法）．到了元宋時期“數(shù)學(xué)”一詞開始出現(xiàn).《周髀算經(jīng)》：“此皆算術(shù)之所及”，說明至少在漢代“算術(shù)”作為數(shù)學(xué)的名稱就通行了，受此影響中國古代的算書多以“算術(shù)”或“算經(jīng)”命名。

秦九韶在其著作《數(shù)書九章》的序中提到“嘗從隱君子受數(shù)學(xué)”

1939年8月民國政府教育部通令全國一律使用“數(shù)學(xué)”，并以此為英語中mathematics的譯名．二、數(shù)學(xué)的“定義”我國是將恩格斯的一段名言演變?yōu)閿?shù)學(xué)的定義的．1939年6月有關(guān)部門對用“算學(xué)”還是“數(shù)學(xué)”作為這門學(xué)科的名稱進(jìn)行了民意測驗，兩種意見各半。民國政府教育部決定用“數(shù)學(xué)”而不用“算學(xué)”，理由是“數(shù)”字不僅歷史悠久，而且與當(dāng)時高等教育中的“數(shù)理”一詞已通用。恩格斯在《反杜林論》中指出了“純數(shù)學(xué)是以現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系——這是非?，F(xiàn)實的材料——為對象的”的論述．純數(shù)學(xué)的對象是現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系數(shù)學(xué)是關(guān)于現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué)1988年《中國大百科全書?數(shù)學(xué)卷》中對數(shù)學(xué)的定義是：“數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界中數(shù)量關(guān)系和空間形式的，簡單地說，是研究數(shù)和形的科學(xué)．”

隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展，只能說恩格斯給數(shù)學(xué)下的這個定義本質(zhì)上正確的，但有許多不完美之處．2001年版《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》把數(shù)學(xué)說成“數(shù)學(xué)是人們對客觀世界定性把握和定量刻畫、逐漸抽象概括、形成方法和理論，并進(jìn)行廣泛應(yīng)用的過程?！?011年版《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》把數(shù)學(xué)說成“數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)?！逼湟?，十九世紀(jì)從非歐幾何的誕生到愛因斯坦相對論的誕生，變改了人類的時空觀，說明了人類理性思維可以使數(shù)學(xué)的研究對象從哪些人類看得見摸得著的現(xiàn)實世界中的“空間形式”、“數(shù)量關(guān)系”向人類悟性的自由創(chuàng)造物轉(zhuǎn)化，在非歐幾何、泛函分析等分支中很難找到現(xiàn)實世界的影子，這些學(xué)科的研究對象也很難被現(xiàn)實世界的“空間形式”、“數(shù)學(xué)關(guān)系”所囊括了。其二，恩格斯只是從哲學(xué)的視角回答了數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界的什么問題，并沒有從內(nèi)部尋找數(shù)學(xué)的研究對象三、數(shù)學(xué)本質(zhì)的幾種描述性解釋1．?dāng)?shù)學(xué)是模式的科學(xué)．模式是某種事物的標(biāo)準(zhǔn)形式或使人可以照著做的標(biāo)準(zhǔn)形式。模式是一類事物或現(xiàn)象的共性抽象后的產(chǎn)物；模式強(qiáng)調(diào)的是形式上的規(guī)律，而非實質(zhì)性的規(guī)律。⑴數(shù)學(xué)概念是量化模式．“1”是抽象思維的產(chǎn)物，現(xiàn)實世界中并不真正存在作為數(shù)學(xué)研究對象“1”．“圓”的概念，現(xiàn)實生活中我們只能看到圓形的各種東西，如碗口的形狀、鍋和盆的邊緣、十五的月亮、圓形的車輪等，而數(shù)學(xué)中圓的定義“圓是到定點的距離等于定長的點作成的圖形”就是反映這類事物的一種標(biāo)準(zhǔn)形式．?dāng)?shù)學(xué)自萌芽時期起它的主要研究對象“數(shù)”和“形”都是表示“量的屬性”與“空間的屬性”的模式，即數(shù)學(xué)概念都可以看成是量化模式．⑵數(shù)學(xué)問題也是模式．①某人有兩套西裝，三條不同顏色的領(lǐng)帶，問共有幾種搭配；②有兩位軍官三名士兵，由一名軍官和一名士兵組成巡邏隊，問共有多少種組成的方式．抽象后所反映的已不是某一特定事物或現(xiàn)象的量性特征，而是一類事物或現(xiàn)象在量的方面的特性，這種超越特殊對象而具有普遍意義的問題就是一種量化模式。⑶數(shù)學(xué)中的定理、性質(zhì)、公式、運(yùn)算規(guī)律也是一種量化模式．從數(shù)學(xué)發(fā)展史來看，數(shù)學(xué)的歷史就是不斷的創(chuàng)造模式、研究模式、應(yīng)用模式的歷史，數(shù)學(xué)理論實際上是闡明了模式間的關(guān)系．因此，數(shù)學(xué)是模式的科學(xué)．2．?dāng)?shù)學(xué)是一種文化體系．文化是人類在社會歷史過程中所創(chuàng)造的物質(zhì)財富和精神財富的總和，特指精神財富.文化是人造之物,人造之物都是文化除了未經(jīng)改造的或者人化的自然環(huán)境外，凡人類創(chuàng)造出來可以通過學(xué)習(xí)獲得，可以通過各種信息媒介傳承于后世的一切物質(zhì)和非物質(zhì)產(chǎn)品都是文化文化是在人類文明的歷史長河中，通過長期的積累和沉淀而獨(dú)立出來，成為人類思想、行為的準(zhǔn)則，指導(dǎo)人們素質(zhì)教養(yǎng)提高，使人們在精神和品格上得到升華的精神財富。⑴數(shù)學(xué)雖源于現(xiàn)實世界，但它的研究對象并不是現(xiàn)實世界的真實物，是人類抽象思維的產(chǎn)物。數(shù)學(xué)是一種體現(xiàn)人類智慧的高層次的文化．自古以來世界上各民族把圓周率什么樣的近似值，看成是人類智慧達(dá)到的程度．?dāng)?shù)學(xué)是人造之物，是隨著人類文明的產(chǎn)生而產(chǎn)生，發(fā)展而發(fā)展，是“數(shù)”和“形”的各種規(guī)律長期積累和沉淀而產(chǎn)生的產(chǎn)物。為何將數(shù)學(xué)看成是一種文化呢？⑵文化依賴于語言傳播，而數(shù)學(xué)語言源于人類自然語言，隨著數(shù)學(xué)抽象性和嚴(yán)格性的發(fā)展，逐步演變成相對獨(dú)立的數(shù)學(xué)語言體系．?dāng)?shù)學(xué)語言表達(dá)對象或現(xiàn)象是精確、毫無歧義，不會引起人們認(rèn)識和理解的混亂，而且非常簡潔、形式化、符號化，使得數(shù)學(xué)語言成為世界上所有民族的通用語言。⑶數(shù)學(xué)具有文化的三條準(zhǔn)則：相關(guān)性、相容性與大眾性．?dāng)?shù)學(xué)語言自然語言符號語言圖形語言在科學(xué)高速發(fā)展的今天，知識的數(shù)學(xué)化越加明顯，一門學(xué)科只有達(dá)到能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)表達(dá)時才算是真正發(fā)展了，一項技術(shù)是否成熟的標(biāo)志便是數(shù)學(xué)化的程度．谷超豪先生說：“現(xiàn)代高科技的核心便是數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)已成為人類理性文明高度的結(jié)晶”

數(shù)學(xué)不僅僅是一些演算的規(guī)則和變換的技巧，伴隨著數(shù)學(xué)發(fā)展而逐漸形成的數(shù)學(xué)思想方法能夠讓人們終身受益。數(shù)學(xué)文化的核心是數(shù)學(xué)的觀念、意識和思維方式，也就是人們常說的數(shù)學(xué)頭腦。數(shù)學(xué)的素養(yǎng)是指推理意識、抽象意識、整體意識和化歸意識．國務(wù)院前總理溫家寶在北京35中的講話中說：“我上學(xué)時最大的收獲在于邏輯思維訓(xùn)練，至今受益不淺?！蓖评硪庾R體現(xiàn)了演繹邏輯推理的可靠性、嚴(yán)格性和思維方式的廣泛性、深刻性，這有助于人們不盲從、有條理、善思辨，在錯綜復(fù)雜的問題面前不被表面現(xiàn)象所迷惑，能夠透過現(xiàn)象洞察事物的本質(zhì)揭示相關(guān)之間的關(guān)系，在辦事處世時條理清晰能更有效地解決問題；在普遍百姓的日常生活中都在自覺或不自覺、多或少地在應(yīng)用著數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)被人們用著衡量一個人文化素養(yǎng)的一把尺子。義務(wù)教育階段《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中將“人人都能獲得良好的數(shù)學(xué)教育，不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展。”作為理念之一。在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化，其意義在于對學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知的影響。數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)知識都是經(jīng)過歷史大浪淘沙的洗滌，已成為人類思想、行為的準(zhǔn)則，指導(dǎo)人類素質(zhì)教養(yǎng)的提高，使人們在精神和品格上得到升華的東西，承載著厚重的歷史文化背景。3．?dāng)?shù)學(xué)的美學(xué)說．美是人類自覺的感性形式，是人類本質(zhì)力量的感性表現(xiàn)．如果學(xué)生不了解數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生的文化背景，只會把數(shù)學(xué)當(dāng)成枯燥無味的以解題為目的學(xué)科，慢慢地對數(shù)學(xué)產(chǎn)生厭倦和害怕情緒，從而影響學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和深入的思考；如果學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識的文化背景，受到數(shù)學(xué)文化的熏陶，體會數(shù)學(xué)知識的文化品位，會提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，形成鍥而不舍的鉆研精神和科學(xué)態(tài)度，樹立學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。數(shù)學(xué)教師是數(shù)學(xué)文化的傳播者羅素說：“數(shù)學(xué)，如果正確地看待它，則不但擁有真理，而且還具有至高無上的美，這是一種雕塑式的冷而嚴(yán)肅的美，這種美不是投合我們天性的微弱的方面，這種美沒有繪畫或音樂的那些華麗的裝飾，它可以純凈到崇高的地步，能夠達(dá)到嚴(yán)格的只有偉大的藝術(shù)才能顯示是那種完美的境地，一種真實的喜悅的精神，一種精神上的亢奮，一種覺得高于人的意識——這些是至善至美的標(biāo)準(zhǔn)，能夠在詩里得到，也能夠在數(shù)學(xué)里找到”．畢達(dá)哥拉斯曾斷言“哪里有數(shù)，哪里就又美”．亞里思多德也說過：“雖然數(shù)學(xué)沒有明顯地提到美，但數(shù)學(xué)與美并不是沒有關(guān)系的，因為美的形式就是秩序、勻稱和確定性，這恰恰是數(shù)學(xué)研究的原則”．龐加勒說：“感覺到數(shù)學(xué)的美，感覺到數(shù)與形的協(xié)調(diào)，感覺到幾何的優(yōu)雅，這是所有真正的數(shù)學(xué)家都清楚的真實的美的感覺．”

數(shù)學(xué)美不僅有表現(xiàn)的形式美，而且有結(jié)構(gòu)與整體美；不僅有語言精巧美，而且有方法美和思路美；不僅有邏輯抽象美，而且有創(chuàng)造美與應(yīng)用美．?dāng)?shù)學(xué)美是數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì)力量的感性與理性的顯現(xiàn)，是一種人的本質(zhì)力量通過宜人的數(shù)學(xué)思維結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)，是一種真實的美，是反應(yīng)客觀世界并能動地改造客觀世界的科學(xué)美。4．波利亞認(rèn)為，用歐幾里得提出來的數(shù)學(xué)看來卻像是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)；但在創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)看來卻像是一門實驗性的歸納科學(xué)．?dāng)?shù)學(xué)中的結(jié)論往往是通過合情推理發(fā)現(xiàn)或發(fā)明后，進(jìn)而通過演繹推理證明它的可靠性和真實性，即數(shù)學(xué)具有雙重性，它既是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)，又是一門實驗性的歸納科學(xué)．從數(shù)學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)看，數(shù)學(xué)是模式；從數(shù)學(xué)的過程看，數(shù)學(xué)是推理與計算；從數(shù)學(xué)的表現(xiàn)形式看，數(shù)學(xué)是符號；從數(shù)學(xué)對人的指導(dǎo)看，數(shù)學(xué)是方法論；德國數(shù)學(xué)家漢克爾說：“在大多數(shù)科學(xué)里，一代人要推倒另一代人所修筑的東西，一代人所樹立的另一代人要加以毀滅，只有數(shù)學(xué)，每一代人都能在舊建筑上增添一層樓”羅素在《數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》一書中指出“數(shù)學(xué)與邏輯是同一的”。也就是說，數(shù)學(xué)就是邏輯，或者是邏輯的另一個名字。法國數(shù)學(xué)家波萊爾說“數(shù)學(xué)在很大程度上是一門藝術(shù)，它的發(fā)展總是起源于美學(xué)準(zhǔn)則，受其指導(dǎo)，據(jù)已評價的”從數(shù)學(xué)的價值看，數(shù)學(xué)是工具．也就是說數(shù)學(xué)是一個多元化的綜合產(chǎn)物，很難用幾句話來下定義的。四、數(shù)學(xué)的特點數(shù)學(xué)經(jīng)過幾千年的不斷發(fā)展，形成了區(qū)別于其他科學(xué)的獨(dú)有特點，這就是數(shù)學(xué)的抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)性（或精確性）和應(yīng)用的廣泛性．1．?dāng)?shù)學(xué)的抽象性．首先，數(shù)學(xué)的抽象只保留了事物的數(shù)量關(guān)系或者空間形式而舍棄了其它一切具體的質(zhì)的東西．其次，數(shù)學(xué)的抽象逐級上升達(dá)到的抽象程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了自然科學(xué)中的一般抽象．再次，不僅數(shù)學(xué)的概念是抽象的，而數(shù)學(xué)方法本身也是抽象的．物理或化學(xué)家為了證明自己的理論，總是通過實驗的方法；而數(shù)學(xué)家證明一個定理卻不能用實驗的方法，必須用演繹推理和計算．2．?dāng)?shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性．?dāng)?shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性表現(xiàn)在數(shù)學(xué)定義的準(zhǔn)確性、推理的嚴(yán)密性以及數(shù)學(xué)結(jié)論的可靠性上．首先，數(shù)學(xué)概念的定義是用精練的文字語言或符號語言準(zhǔn)確揭示數(shù)學(xué)概念本質(zhì)屬性的，有時多一個字和少一個字都會使概念描述不準(zhǔn)．其次，數(shù)學(xué)命題的證明是通過一系列嚴(yán)格的演繹推理進(jìn)行的，而每一步推理都要合乎邏輯再次，數(shù)學(xué)的結(jié)論是通過證明，其真實性是確信無疑完全可靠的．當(dāng)然數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性不是絕對的3．應(yīng)用的廣泛性．首先，幾乎每時每刻人們在生產(chǎn)中、在日常生活中、在社會生活中都在運(yùn)用著數(shù)學(xué)，甚至未必意識到這就是數(shù)學(xué)問題．其次，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)學(xué)．海王星的發(fā)現(xiàn)太陽系中的八大行星之一的海王星是在1846年在數(shù)學(xué)計算的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的．把數(shù)學(xué)當(dāng)成詩來讀吧！此時，擺在我們面前的是一堆堆單調(diào)枯燥的公式就會變成一首首洋溢著優(yōu)美、和諧、充滿著精美、絕妙、浸透著對稱美的詩．當(dāng)你領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)世界的美時，你就掌握了阿里巴巴叫儲藏滿寶藏的山洞大門的神秘符咒，你就能探索其它科學(xué)的美了．再次，自然科學(xué)的發(fā)展離不開數(shù)學(xué)．第四節(jié)數(shù)學(xué)觀簡介數(shù)學(xué)觀是指人們對數(shù)學(xué)的本質(zhì)、發(fā)展以及數(shù)學(xué)的地位和作用的基本觀點和態(tài)度，是一個人內(nèi)心深處所持有的那種對數(shù)學(xué)的看法．一、數(shù)學(xué)觀的演變1．古代的數(shù)學(xué)觀．文藝復(fù)興以前存在著兩種截然不同的數(shù)學(xué)觀．一種是以古巴比倫、古埃及、中國為代表古代的東方數(shù)學(xué)觀把數(shù)學(xué)看作解決實際問題的知識與技巧，重視數(shù)學(xué)的實用性、經(jīng)驗性，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的算術(shù)、代數(shù)性質(zhì)，在這種思想觀念的影響下，人們認(rèn)為數(shù)學(xué)就是計算，對邏輯證明毫不在意．另一種是以古希臘為代表的數(shù)學(xué)觀把數(shù)學(xué)看作訓(xùn)練人的思維的工具，強(qiáng)調(diào)演繹證明，善于從幾個不加定義的概念、公理、公設(shè)出發(fā)，通過演繹推理，構(gòu)建幾何體系，歐幾里得的《幾何原本》就是在方面的杰出代表正是這種數(shù)學(xué)觀，為數(shù)學(xué)的發(fā)展指明了方向，為數(shù)學(xué)研究提供了方法．2．文藝復(fù)興時期的數(shù)學(xué)觀．文藝