数学故事

刘爱珧
2014-03-16 · TA获得超过1148个赞
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笛卡尔,17世纪时出生于法国,他对于后人的贡献相当大,

他是第一个创造发明坐标的人,可惜一生穷困潦倒。

当时法国正流行黑死病,笛卡尔不得不逃离法国,

于是他流浪到瑞典当乞丐。

某天,他在市场乞讨时,有一群少女经过,

其中一名少女发现他的口音不像是瑞典人,

她对笛卡尔非常好奇,于是上前问他……

你从哪来的啊?

法国

你是做什么的啊?

我是数学家。

这名少女叫克丽丝汀,18岁,是一个公主,

她和其它女孩子不一样,并不喜欢文学,而是热衷于数学。

当她听到笛卡尔说名身份之后,感到相当大的兴趣,于是把笛卡尔邀请回宫。

笛卡尔就成了她的数学老师,将一生的研究倾囊相授给克丽丝汀。

而克丽丝汀的数学也日益进步,直角坐标当时也只有笛卡尔这对师生才懂。

后来,他们之间有了不一样的情愫,发生了喧腾一时的师生恋。

这件事传到国王耳中,让国王相当愤怒!

下令将笛卡尔处死,克丽丝汀以自缢相逼,

国王害怕宝贝女儿真的会想不开,

于是……将笛卡尔放逐回法国,并将克丽丝汀软禁。

笛卡尔一回到法国后,没多久就染上了黑死病,躺在床上奄奄一息。

笛卡尔不断地写信到瑞典给克丽丝汀,但却被国王给拦截没收。

所以克丽丝汀一直没收到笛卡尔的信……

在笛卡尔快要死去的时候,他寄出了第13封信,

当他寄出去没多久后...就气绝身亡了。

这封信的内容只有短短的一行……

r=a(1-sinθ)

国王拦截到这封信之后,拆开看,发现并不是一如往常的情话。

国王当然看不懂这个数学式,于是找来城里所有科学家来研究,

但都没有人能够解开到底是什么意思。

国王心想……反正笛卡尔快要死了,

而且公主被软禁时郁闷不乐的,所以,就把信交给克丽丝汀。

当克丽丝汀收到这封信时,雀跃无比,

她很高兴她的爱人还是在想念她的。她立刻动手研究这行字的秘密。

没多久就解出来了,用的就是直角坐标图(注:实际上是极坐标系)

当θ=0°时,r=a(1-0)=a  …… A点

当θ=90°时,r=a(1-1)=0  …… B点

当θ=180°时,r=a(1-0)=a  …… C点

当θ=270°时,r=a(1+1)=2a …… D点

把A,B,C,D四点用弧线连接起来……

连接出来……就是有名的心脏线!

这就是笛卡尔和克丽丝汀之间秘密数学式……

不久之后那位国王也死了,克丽丝汀继承王位,

登基之后马上派人在欧洲四处寻找笛卡尔的踪迹,可惜……人已故。

传说,这第13封的情书还保留在欧洲的笛卡尔纪念馆里……

勒内·笛卡尔(公元1596~公元1650)

著名的法国哲学家、科学家和数学家勒内·笛卡尔(Descartes René)于1596年出生在都兰省海乐村。少年时期他上过一所环境优雅的耶稣会学校──尖塔中学。二十岁在普瓦杰大学(Université de Poitiers)获得法律学学位。虽然笛卡尔受过良好的教育,但他却认为除了数学以外,任何其它领域的知识皆是有懈可击的。从此,他没有继续接受正规教育,而是决定漫游整个欧洲,开阔视野,见悉世面。由于笛卡尔的家庭经济富裕,足以使他囊满无挂,悠哉游哉。

从1616年到1682年,笛卡尔做了广泛的游历。他曾在三个军队中(荷兰、巴伐利亚和匈牙利)短期服役,但是他显然未参加任何战斗。他还观光过意大利、波兰、丹麦及其它许多国家。在这些年间,他系统陈述了他认为他发现真理的一般方法。他五十二岁时,决定用此方法将世界做个综合性的描述。当时他定居荷兰。此后的二十五年一直生活在那里,他选择了荷兰,因为那里有更多的思想自由,还可以躲避巴黎社会的纷扰。

1629年他写了《思维指南录》一书,概述了他的方法(但是这本书从未完稿,也许从未打算发表,直到他去世五十多年后他的第一版才问世)。在1630年到1634年期间,笛卡尔运用自己的方法研究科学。为了学到更多的解剖学和生理学知识,他亲自做解剖。他在光学、气象学、数学及其他几个学科领域内都独立从事过重要研究。

笛卡尔本想在一本题为《世界》的书中介绍他的科研成果,但是当该书在1633年快要完稿时,他获悉意大利教会的权威们宣告伽利略有罪,因为他拥护哥白尼的日心说。虽然笛卡尔在荷兰未受到天主教权威的迫害,但是他还是决定谨慎从事,收书稿进箧入匣,因为在书中他捍卫了哥白尼的学说。但是在1637年他发表了最有名的著作《正确思维和发现科学真理的方法论》,通常简称为《方法论》。

《方法论》是用法文而不是用拉丁文写成的,一切有文化的人都可以通读,包括没有学过古典语言的人。在《方法论》中附有三篇论文,在这三篇论文中笛卡尔给出了用自己的方法做出发明的例子。第一篇《光学》论文中,笛卡尔提出了光的折射定律(但是这个定律在此之前就已被威勒勃劳德·斯内尔发现);讨论了透镜和多种其它光学仪器;描述了眼睛的功能及病态的原因;提出了一种光的学说,后来为克里斯琴·海更斯系统阐述的光波学说揭开了序幕。他的第二篇论文第一次用现代的观点来探索气象,讨论了云雨风,正确解释了彩虹的形成原因。他批驳热是一种不可见的流体组成的观念,指出热是一种内在运动形式的正确推论(但是这个推论以前已由弗朗西斯,培根和其他人提出过)。在第三篇论文中,笛卡尔介绍了他所有的贡献中最重要的──解析几何。这是一项重大的数学进展,为牛顿发明微分开辟了道路。

也许笛卡尔哲学的最大有趣之处来自他的方法。笛卡尔十分留心被普遍接受的大量错误的概念,决定要达到恢复真理的目的,就须得从零开始做起。因此他开始怀疑一切──老师教给他的一切,他的所有最崇高的信仰,所有的常识观念,甚至外部世界的存在,连同他自己的存在──总之是一切的一切。

这自然就引出了一个问题:怎样才能消除如此普遍的怀疑来获得一切事物的可靠知识呢?笛卡尔用形而上学观点进行了一系列创造性的推论,证明出使自己满意的结果:由于他自己的存在(我思故我在),上帝才存在,外部世界才存在,这就是笛卡尔学说的起点。

笛卡尔方法具有双重意义。第一,他把“什么是知识”这个认识论的基本问题置于他的哲学体系的中心。早期的哲学家力图描写世界的本质,但是笛卡尔教导我们这样的问题若不和“我怎么能知道?”联系在一起,就得不出满意的回答。

第二,笛卡尔认为,我们不应该从信仰开始而是从怀疑开始。(这恰好与圣·奥古斯丁及大多数中世纪神学家的看法相反,他们认为信仰第一)。这样笛卡尔确实得出了正统神学的结论。但是他的读者对他的倡导方法远比对他得出的结论还要更为重视(教会担心他的著作会起破坏性作用不是没有理由的)。

笛卡尔在他的哲学中强调精神和物质之间的区别,在这方面他提倡彻底的二元论。这个区别以前就有人提出过,但是笛卡尔的论著引起了对该问题的哲学讨论。他所提出的问题从那时以来就引起了哲学家的兴趣,但是尚未得到解决。

笛卡尔的物质宇宙观也很有影响。他认为整个世界──除了上帝和人的心灵之外──都是机械运动的,因此所育的自然事物都可以用机械原因来解释。他否认占星术、魔法以及其它迷信形式,同样否认了对事物所做的一切目的论的解释(也就是他寻找直接的机械原因,否定事物的发生是为了某种遥远的终极目的的认识)。由笛卡尔的观点可以看出,动物从本质上讲就是复杂的机械,人体也受通常的力学定律所支配。从那时起,这就成了现代生理学的基本观点之一。

笛卡尔提倡科学研究,认为把它应用于实践会有益于社会。他觉得科学家应避免使用模糊不清的概念,应该努力用数学方程来描述世界。所有这些听起来倒很合乎现代要求,但是笛卡尔虽然自己也亲自做观察实验,但是却从未强调过实验在科学方法中的极其重要性。

早在笛卡尔几年之前,著名的英国哲学家弗朗西斯·培根提出要搞科学研究,并且会从中受益。笛卡尔“我思故我在”的著名观点也并不新奇,圣。奥古斯丁早在一千二百多年前就提出过(当然用词不同)。同样,笛卡尔对上帝存在的“证明”也只不过是圣·安瑟尔姆(1033──1109)最先提出的实体观点的一种变体。1641年,笛卡尔发表了另一部名著《冥想录》,1644年,他的《哲学原理》问世。这两部著作都是用拉丁文写成的,1647年又有译本问世。

虽然笛卡尔是一位文笔精练语句华丽的散文体作家,但是他的文风复古,令人瞠目不解。的确,他的话听起来常常使人感到他是一个中世纪的学究,也许是他采用理性主义方法的原因。而弗朗西斯·培根虽然比笛卡尔早生三十五年,却完全具有现代的风格。

笛卡尔的著作清楚地表明了他是上帝虔诚的信徒。他认为自己是一个良好的天主教徒,但是教会的权威不喜欢他的观点,他的著作被列入天主教的禁书之列。即使在信奉新教的荷兰(当时也许是欧洲最宽容的国家),笛卡尔也被指控为无神论者,他同教会的权威发生了矛盾,不胜烦恼。

笛卡尔的哲学受到了他的同时代人的强烈批判,在一定程度上是因为他们感到其中有循环推理。后来的哲学家指出了他体系中的许多缺陷,今天没有谁会捍卫他的体系。但是一个哲学家的重要性并不完全取决于他的体系的正确性,更重要的是看他的思想──更确切地说是别人从他的著作中吸取思想的精华──是否具有广泛的影响,基于这一点,笛卡尔无疑是一位重要的人物。

笛卡尔至少有五个观念对欧洲思想有着重大影响:①力学宇宙观;②对科研的积极态度;③在科学中强调使用数学;④提倡在初期采取怀疑主义;⑤重视认识论。

在估价笛卡尔的整个影响时,我还考虑到了他那令人难忘的科学成就,特别是解析几何的发明。就是这个因素,我才确定把笛卡尔的名次比伏尔泰、卢梭和弗朗西斯·培根这样杰出的哲学家的名次排得高些。([美]迈克尔·H·哈特)
一只软萌呆哒恐龙
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大约
1500
年前,欧洲的数学家们是不知道用“
0
”的。他们使用罗马数字。罗马数字是用几
个表示数的符号,按照一定规则,把它们组合起来表示不同的数目。在这种数字的运用里,
不需要“
0
”这个数字。

而在当时,罗马帝国有一位学者从印度记数法里发现了“
0
”这个符号。他发现,有了“
0


进行数学运算方便极了,他非常高兴,还把印度人使用“
0
”的方法向大家做了介绍。过了
一段时间,这件事被当时的罗马教皇知道了。当时是欧洲的中世纪,教会的势力非常大,
罗马教皇的权利更是远远超过皇帝。教皇非常恼怒,他斥责说,神圣的数是上帝创造的,
在上帝创造的数里没有“
0
”这个怪物,如今谁要把它给引进来,谁就是亵渎上帝!于是,
教皇就下令,把这位学者抓了起来,并对他施加了酷刑,用夹子把他的十个手指头紧紧夹
注,使他两手残废,让他再也不能握笔写字。就这样,

0
”被那个愚昧、残忍的罗马教皇
明令禁止了。

但是,虽然“
0
”被禁止使用,然而罗马的数学家们还是不管禁令,在数学的研究中仍然秘
密地使用“
0

,仍然用“
0
”做出了很多数学上的贡献。后来“
0
”终于在欧洲被广泛使用,
而罗马数字却逐渐被淘汰了。

小朋友你们可知道数学天才高斯小时候的故事呢?

高斯念小学的时候,有一次在老师教完加法后,因为老师想要休息,所以便出了一道题目
要同学们算算看,题目是:

1+2+3+ ..... +97+98+99+100 = ?
老师心里正想,这下子小朋友一定要算到下课了吧!正要借口出去时,却被

高斯叫住了!


原来呀,高斯已经算出来了,小朋友你可知道他是如何算的吗?

高斯告诉大家他是如何算出的:把
1



100

100
加至
1
排成两排相加,也就是说:

1+2+3+4+ ..... +96+97+98+99+100
100+99+98+97+96+ ..... +4+3+2+1
=101+101+101+ ..... +101+101+101+101
共有一百个
101
相加,但算式重复了两次,所以把
10100
除以
2
便得到答案等于
<5050>
从此以后高斯小学的学习过程早已经超越了其它的同学,也因此奠定了他以后的数学基础,
更让他成为——数学天才!

在日常生活中,数学无处不在,比如说:买菜、卖菜、算多少钱„„

下面就是一个小故事,是一个数字之间的故事。

有一天,数字卡片在一起吃午饭的时候,最小的一位说起话来了。

0
弟弟说:
“我们大家伙儿,一起拍几张合影吧,你们觉得怎么样?”

0
的兄弟姐妹们一口齐声的说:
“好啊。


8
哥哥说:

0
弟弟的主意可真不错,我就做一回好人吧,我老
8
供应照相机和胶卷,好吧?”


4
说话了:

8
哥,
好是好,
就是太麻烦了一点,
到不如用我的数码照相机,
就这么定了吧。


于是,它们变忙了起来,终于
+
号帮它们拍好了,就立刻把数码照相机送往冲印店,冲是冲
好了,电脑姐姐身手想它们要钱,可它们到底谁付钱呢?它们一个个呆呆的望着对方,这
是电脑姐姐说:
“一共
5
元钱,你们一共十一个兄弟姐妹,平均一人付多少元钱?”

在它们十一个人中,就数老六最聪明,这回它还是第一个算出了结果,你知道它是怎么算
出来的吗?

唐僧师徒摘桃子

一天,唐僧命徒弟悟空、八戒、沙僧三人去花果山摘些桃子。不长时间,徒弟三人摘完桃
子高高兴兴回来。师父唐僧问:你们每人各摘回多少个桃子?

八戒憨笑着说:师父,我来考考你。我们每人摘的一样多,我筐里的桃子不到
100
个,如果
3

3
个地数,数到最后还剩
1
个。你算算,我们每人摘了多少个?

沙僧神秘地说:
师父,
我也来考考你。
我筐里的桃子,
如果
4

4
个地数,数到最后还剩
1
个。
你算算,我们每人摘了多少个?

悟空笑眯眯地说:师父,我也来考考你。我筐里的桃子,如果
5

5
个地数,数到最后还剩
1
个。你算算,我们每人摘多少个?

唐僧很快说出他们每人摘桃子的个数。你知道他们
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匿名用户
2014-03-16
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高斯念小学的时候,有一次在老师教完加法后,因为老师想要休息,所以便出了一道题目要同学们算算看,题目是:
1+2+3+ ..... +97+98+99+100 = ?
老师心里正想,这下子小朋友一定要算到下课了吧!正要借口出去时,却被 高斯叫住了!! 原来呀,高斯已经算出来了,小朋友你可知道他是如何算的吗?
高斯告诉大家他是如何算出的:把 1加 至 100 与 100 加至 1 排成两排相加,也就是说:
1+2+3+4+ ..... +96+97+98+99+100
100+99+98+97+96+ ..... +4+3+2+1
=101+101+101+ ..... +101+101+101+101
共有一百个101相加,但算式重复了两次,所以把10100 除以 2便得到答案等于 <5050>
从此以后高斯小学的学习过程早已经超越了其它的同学,也因此奠定了他以后的数学基础,更让他成为——数学天才!
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