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1中国古代数学的发展史
1.1起源与早期发展
数学是研究数和形的科学,是中国古代科学中一门重要的学科。中国数学发展的萌芽期可以追溯到先秦时期,最早的记数法在殷墟出土的甲骨文卜辞中可以到记数的文字。如独立的记数符号一到十,百、千、万,最大的数字为三万,还有十进制的记数法。
在春秋时期出现中国最古老的计算工具——算筹,使用算筹进行计算称为筹算,中国古代数学的最大特点就是建立在筹算基础之上。古代的算筹多为竹子制成的同样长短和粗细的小棍子,用算筹记数有纵、横两种方式,个位用纵式,十位用横式,以此类推,并以空位表示零。这与西方及阿拉伯数学是明显不同的。
在几何学方面,在《史记夏本记》中记录到夏禹治水时已使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具,勾股定理中的勾三股四弦五已被发现。
1.2中国数学体系的形成与奠基时期
这一时期包括秦汉、魏晋、南北朝,共400年间的数学发展历史。中国古代的数学体系形成在秦汉时期,随着数学知识的不断系统化、理论化,相应的数学专书也陆续出现,如西汉初的《算数书》、西汉末年的《周髀算经》、东汉初年的《九章算术》以及南北朝时期的《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》等一系列算学著作。
《周髀算经》编纂于西汉末年,提出勾股定理的特例及普遍形式以及测太阳高、远的陈子测日法;《九章算术》成书于东汉初年,以问题形式编写,分属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程和勾股九章,特点在于注重理论联系实际,形成了以筹算为中心的数学体系。
中国数学在魏晋时期有了较大的发展,其中赵爽和刘徽的工作被认为是中国古代数学理论体系的开端。赵爽证明了数学定理和公式,详尽注释了《周髀算经》,其中一段530余字的勾股圆方图注文是数学史上极有价值的文献。刘徽的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产。
在南北朝时期数学的发展依然蓬勃,出现了《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》等算学著作。最具代表性的著作是祖冲之、祖父子撰写的《缀术》,圆周率精确到小数
点后六位,推导出球体体积的正确公式,发展了二次与三次方程的解法。
1.3中国古代数学发展的盛衰时期
宋、元两代是中国古代数学空前繁荣,硕果累累的全盛时期。出现了一批著名的数学家和数学著作,其中最具代表性的数学家是秦九韶和杨辉。秦九韶在其著作的《数学九章》中创造了大衍求1术(整数论中的一次同余式求解法),被称为中国剩余定理,在近代数学和现代电子计算设计中起到重要的作用。他所论的正负开方术(数学高次方程根法),被称为秦九韶程序。现在世界各国从小学、中学、大学的数学课程,几乎都接触到他的定理、定律、解题原则。杨辉,中国南宋时期杰出的数学家和数学教育家,他在1261年所着的`《详解九章算法》一书中,给出了二项式系数在三角形中的一种几何排列,这个三角形数表称为杨辉三角。杨辉三角在西方又称为帕斯卡三角形,但杨辉比帕斯卡早400多年发现。
秦九韶著作 随后从十四世纪中叶明王朝建立到明末的1582年,数学除了珠算外出现全面衰弱的局面。明代最大的成就是珠算的普及,出现了许多珠算读本,珠算理论已成系统,标志着从筹算到珠算转变的完成。在现代计算机出现之前,珠算盘是世界上简便而有效的计算工具。但由于珠算流行,筹算几乎绝迹,建立在筹算基础上的古代数学也逐渐失传,数学出现长期停滞。
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