第170章 數學家_答題:從始皇開始_思兔閱讀 

第170章 數學家(1 / 1)

祖暅之是南北朝時期南朝傑出的數學家和天文學家,他是祖衝之之子。

他的主要成就之一是提出了祖暅原理。祖暅原理的內容是“冪勢既同,則積不容異”。意思是等高的兩個立體,若在任意高處的水平截麵積相等,那麼它們的體積相等。憑借這個原理,他成功解決了劉徽沒能解決的球體積公式問題。西方在17世紀才由卡瓦列裡發現類似的原理,這比祖暅之晚了1000多年。

他還在曆法方麵有貢獻。祖衝之編製的《大明曆》,因為戴法興等人的阻撓,在祖衝之生前沒有施行。祖暅之三次上書,最終使得《大明曆》在梁武帝天監九年(510年)得以采用。

在天文觀測與儀器製造上,他也有所建樹。他監造八尺銅表來測量日影長度,並且發現北極星與北天極不動處相差約一度有餘。他還對漏壺等計時器進行了改進。

在生平經曆方麵,他受到家庭的熏陶,自幼鑽研數學和天文知識,繼承了父親的研究成果。他修補編輯《綴術》,這本書代表當時數學的最高水平,不過很可惜後來失傳了。

他在梁朝擔任員外散騎侍郎、太府卿等職。普通六年(525年)在徐州被北魏俘虜,後來又回到南朝。

他把自己的學問傳授給信都芳、毛棲成和兒子祖皓,使得他們在數學等領域有所成就,為學術的傳承和發展做出了貢獻。

他著有《漏刻經》《天文錄》等作品。不過《漏刻經》已經失傳,《天文錄》也僅存殘篇。

劉徽介紹:

人物生平:

劉徽約生於公元225年,卒於公元295年,是魏晉時期山東鄒平縣人,出身平民家庭。

他自幼聰穎,博覽群書,對《九章算術》深入鑽研,於魏陳留王景元四年(263年)為其作注,並自撰自注《重差》一卷,後被稱為《海島算經》。

劉徽終生未仕,致力於數學研究,後半生曾在河南活動,於西晉初年逝世,北宋大觀三年(1109年)被封為淄鄉男。

主要思想:

極限思想:受名家和墨家影響,提出極限觀念,如“割之又割,以至於不可割,則與圓合體而無所失矣”,並將其用於證明《九章算術》中的麵積公式等。

唯物主義思想:在《九章算術·少廣》章開立圓術注裡,指出張衡計算球體積的錯誤,體現了實事求是的唯物主義精神。

邏輯推理思維:是中國最早以演繹邏輯論證數學命題的人,主張“析理以辭,解體用圖”,把邏輯推理與直觀分析結合起來。

思辨思想:重視數學理論研究,反對生搬硬套公式,強調對數學理論的抽象概括和提煉,還對許多重要數學概念給出明確定義。

出入相補思想:將圖形的有限可分性概括為出入相補原理,用於證明勾股容圓公式及直線形的麵積公式等。

主要成就:

完善數學理論體係:通過注釋《九章算術》,闡述各算法的理論依據,揭示內在聯係,使其成為嚴謹、完整的理論體係。

數係理論:發明“求微數法”,創造十進分數逼近無理根,完善了實數係統。

籌式演算理論:建立從比率到“方程”的籌式演算統一理論,實現籌式演算的模式化與程序化。

勾股與測量理論:提出勾股“不失本率原理”,建立相似勾股形理論,奠定勾股測量術的理論基礎,還將其與比率算法結合,構成勾股測量方法與原理。

幾何學的求積理論:以長方形麵積公式為公理,用出入相補原理處理平麵直邊多邊形求積問題,提出“牟合方蓋”理論推進球體積計算,用極限方法建立劉徽體積原理,奠定多麵體求積理論基礎。

數學創作:創建“割圓術”,算出圓周率近似值,為當時世界最精確值,該方法將極限概念用於實際數學問題,影響深遠;還創立“劉徽定理”,利用極限思想和無窮小分割方法證明原理,解決多麵體體積問題。

《九章算術》是中國古代重要的數學典籍,以下是對其的分條列舉:

成書背景:原書作者不詳,一般認為是西漢張蒼和耿壽昌整理編纂成書,其內容源於先秦數學知識係統,後經劉徽注釋得以完善。

主要內容:共分為九章,包含246個與社會生活相關的數學問題及解題思路和答案。第一章方田,主要講述長方形等平麵圖形的麵積計算方法、分數四則運算法則及計算分子分母最大公約數;第二章粟米,講述穀物糧食的按比例折換方法及比例算法;第三章衰分,講述比例分配問題;第四章少廣,講述已知圖形麵積和體積計算邊長和徑長以及開平方、開立方的方法;第五章商功,講述土石工程的分配方法及各種立體的體積計算方法;第六章均輸,講述用衰分術等比例方法解決賦稅和勞役問題;第七章盈不足,講述通過兩次假設解決盈虧問題;第八章方程,講述一次線性方程組及利用直除法、正負數的加減乘除法解決方程組等內容;第九章勾股,講述利用勾股定理解決實際問題。

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