關於數學的偉大發明

A. 世界上有哪些數學發明

早的數學專著，它是1984年由考古學家在湖北江陵張家山出土的漢代竹簡中發現的。《周髀算經》編纂於西漢末年，它雖然是一本關於「蓋天說」的天文學著作，但是包括兩項數學成就——（1）勾股定理的特例或普遍形式（「若求邪至日者，以日下為句，日高為股，句股各自乘，並而開方除之，得邪至日。」——這是中國最早關於勾股定理的書面記載）；（2）測太陽高或遠的「陳子測日法」。
《九章算術》在中國古代數學發展過程中佔有非常重要的地位。它經過許多人整理而成，大約成書於東漢時期。全書共收集了246個數學問題並且提供其解法，主要內容包括分數四則和比例演算法、各種面積和體積的計算、關於勾股測量的計算等。在代數方面，《九章算術》在世界數學史上最早提出負數概念及正負數加減法法則；現在中學講授的線性方程組的解法和《九章算術》介紹的方法大體相同。注重實際應用是《九章算術》的一個顯著特點。該書的一些知識還傳播至印度和阿拉伯，甚至經過這些地區遠至歐洲。
南北朝是中國古代數學的蓬勃發展時期，計有《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》等算學著作問世。

祖沖之、祖暅父子的工作在這一時期最具代表性。他們著重進行數學思維和數學推理，在前人劉徽《九章算術注》的基礎上前進了一步。根據史料記載，其著作《綴術》（已失傳）取得如下成就：①圓周率精確到小數點後第六位，得到3.1415926<π<3.1415927，並求得π的約率為22/7，密率為355/113，其中密率是分子分母在1000以內的最佳值；歐洲直到16世紀德國人鄂圖（Otto）和荷蘭人安托尼茲（Anthonisz）才得出同樣結果。②祖暅在劉徽工作的基礎上推導出球體體積公式，並提出二立體等高處截面積相等則二體體積相等（「冪勢既同則積不容異」）定理；歐洲17世紀義大利數學家卡瓦列利（Cavalieri）才提出同一定理……祖氏父子同時在天文學上也有一定貢獻。

隋唐時期的主要成就在於建立中國數學教育制度，這大概主要與國子監設立算學館及科舉制度有關。在當時的算學館《算經十書》成為專用教材對學生講授。《算經十書》收集了《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》等10部數學著作。所以當時的數學教育制度對繼承古代數學經典是有積極意義的。

公元600年，隋代劉焯在制訂《皇極歷》時，在世界上最早提出了等間距二次內插公式；唐代僧一行在其《大衍歷》中將其發展為不等間距二次內插公式。

從公元11世紀到14世紀的宋、元時期，是以籌算為主要內容的中國古代數學的鼎盛時期，其表現是這一時期涌現許多傑出的數學家和數學著作。中國古代數學以宋、元數學為最高境界。在世界范圍內宋、元數學也幾乎是與阿拉伯數學一道居於領先集團的。

賈憲在《黃帝九章演算法細草》中提出開任意高次冪的「增乘開方法」，同樣的方法至1819年才由英國人霍納發現；賈憲的二項式定理系數表與17世紀歐洲出現的「巴斯加三角」是類似的。遺憾的是賈憲的《黃帝九章演算法細草》書稿已佚。

秦九韶是南宋時期傑出的數學家。1247年，他在《數書九章》中將「增乘開方法」加以推廣，論述了高次方程的數值解法，並且例舉20多個取材於實踐的高次方程的解法（最高為十次方程）。16世紀義大利人菲爾洛才提出三次方程的解法。另外，秦九韶還對一次同餘式理論進行過研究。

李冶於1248年發表《測圓海鏡》，該書是首部系統論述「天元術」（一元高次方程）的著作，在數學史上具有里程碑意義。尤其難得的是，在此書的序言中，李冶公開批判輕視科學實踐活動，將數學貶為「賤技」、「玩物」等長期存在的士風謬論。

公元1261年，南宋楊輝（生卒年代不詳）在《詳解九章演算法》中用「垛積術」求出幾類高階等差級數之和。公元1274年他在《乘除通變本末》中還敘述了「九歸捷法」，介紹了籌算乘除的各種運演算法。公元1280年，元代王恂、郭守敬等制訂《授時歷》時，列出了三次差的內插公式。郭守敬還運用幾何方法求出相當於現在球面三角的兩個公式。

公元1303年，元代朱世傑（生卒年代不詳）著《四元玉鑒》，他把「天元術」推廣為「四元術」（四元高次聯立方程）,並提出消元的解法，歐洲到公元1775年法國人別朱（Bezout）才提出同樣的解法。朱世傑還對各有限項級數求和問題進行了研究，在此基礎上得出了高次差的內插公式，歐洲到公元1670年英國人格里高利（Gregory）和公元1676一1678年間牛頓（Newton）才提出內插法的一般公式。

14世紀中、後葉明王朝建立以後，統治者奉行以八股文為特徵的科舉制度，在國家科舉考試中大幅度消減數學內容，於是自此中國古代數學便開始呈現全面衰退之勢。

明代珠算開始普及於中國。1592年程大位編撰的《直指演算法統宗》是一部集珠算理論之大成的著作。但是有人認為，珠算的普及是抑制建立在籌算基礎之上的中國古代數學進一步發展的主要原因之一。

由於演算天文歷法的需要，自16世紀末開始，來華的西方傳教士便將西方一些數學知識傳入中國。數學家徐光啟向義大利傳教士利馬竇學習西方數學知識，而且他們還合譯了《幾何原本》的前6卷（1607年完成）。徐光啟應用西方的邏輯推理方法論證了中國的勾股測望術，因此而撰寫了《測量異同》和《勾股義》兩篇著作。鄧玉函編譯的《大測》［2卷］、《割圓八線表》［6卷］和羅雅谷的《測量全義》［10卷］是介紹西方三角學的著作。

B. 為什麼數字0是數學歷史上最偉大的發明之一

從無到有才是質的飛躍。所以⓪是偉大的發明。

C. 數學是哪個發明的

數學不是誰發明的，只是大家總結出來的，是人類的智慧結晶

D. 數學家有哪些發明了什麼對世界有多大成就

1、牛頓：微積分的創建、萬有引力。2、歐拉：無窮小分析引論》一書便是他劃時代的代表作，當時數學家們稱他為「分析學的化身」。另外，歐拉還創設了許多數學符號，一直使用至今，如π，i，e，sin，cos，tg，Δx，Σ，f(x)等。而哥德巴赫猜想也是在他與哥德巴赫的通信中首先提出來的。歐拉還首先完成了月球繞地球運動的精確理論，創立了分析力學、剛體力學等力學學科，深化瞭望遠鏡、顯微鏡的設計計算理論等等。4、伽羅瓦：首次引入了「群」的概念，（寄給大數學家柯西審閱，可惜柯西輕視該文，未認真審閱，致使該理論推遲了50年）18歲時，再次寄出，這次寄給大數學家傅立葉，可惜傅立葉病死，未能審閱。19歲時，第三次寄出，這次寄給了大數學家泊松，但是泊松最終給的批語是「完全無法理解」。這些失誤致使「群倫」這一數學最重要的分支遲到了50年的時間。5、亨利·龐加萊，龐加萊一生發表的科學論文約500篇、科學著作約30部，幾乎涉及到數學的所有領域以及理論物理、天體物理等的許多重要領域。6、希爾伯特。希爾伯特的研究涉及現代數學的許多領域，如不變數理論、代數數論、幾何基礎、積分方程和物理學的公理化、數學基礎和數理邏輯等。希爾伯特是對二十世紀數學有深刻影響的數學家之一，對他提出的23個問題，似乎至今仍在促進現代數學的研究和發展。大數學家韋爾（H.Weyl）在希爾伯特去世時的悼詞中曾說：「希爾伯特就像穿雜色衣服的風笛手，他那甜蜜的笛聲誘惑了如此眾多的老鼠，跟著他跳進了數學的深河。」7、陳省身：陳省身開創並領導著整體微分幾何、纖維叢微分幾何、「陳省身示性類」等領域的研究，他是有史以來唯一獲得世界數學界最高榮譽「沃爾夫獎」的華人，被稱為「當今最偉大的數學家」，被國際數學界尊為「微分幾何之父」。
國際著名數學大師，沃爾夫數學獎得主，陳省身
1931年入清華大學研究院，1934軍獲碩士學位．1934年去漢堡大學從Blaschke學習.1937年回國任西南聯合大學教授．1943年到1945年任普林斯頓高等研究所研究員．1949年初赴美，旋任芝加哥大學教授.1960年到加州大學伯克利分校任教授，1979年退休成為名譽教授，仍繼續任教到1984年．1981年到1984年任新建的伯克利數學研究所所長，其後任名譽所長。陳省身的主要工作領域是微分幾何學及其相關分支．還在積分幾何，射影微分幾何，極小子流形，網幾何學，全曲率與各種浸入理論，外微分形式與偏微分方程等諸多領域有開拓性的貢獻．陳省身本有極多榮譽，包括中央研究院院士（1948）．美國國家科學院院士（1961）及國家科學獎章（1975），倫敦皇家學會國外會員（1985），法國科學院國外院士』（1989），中國科學院國外院士等。榮獲1983／1984年度Wolf獎，及1983年度美國科學會Steele獎中的終身成就獎．
2．享有國際盛譽的大數學家，新中國數學事業發展的重要奠基人 華羅庚
華羅庚是一位人生經歷傳奇的數學家，早年輟學，1930年因在《科學》上發表了關於代數方程式解法的文章，受到熊慶來的重視，被邀到清華大學學習和工作，在楊武之指引下，開始了數論的研究。1936年，作為訪問學者去英國劍橋大學工作。1938年回國，受聘為西南聯合大學教授。1946年應美國普林斯頓高等研究所邀請任研究員，並在普林斯頓大學執教。1948年開始，他為伊大學教授。1950年回國，先後任清華大學教授，中國科學院數學研究所所長，數理化學部委員和學部副主任，中國科學技術大學數學系主任、副校長，中國科學院應用數學研究所所長，中國科學院副院長、主席團委員等職。還擔任過多屆中國數學會理事長。此外，華羅庚還是第一、二、三、四、五屆全國人民代表大會常務委員會委員和中國人民政治協商會議第六屆全國委員會副主席。華羅庚是在國際上享有盛譽的數學家，他的名字在美國施密斯松尼博物館與芝加哥科技博物館等著名博物館中，與少數經典數學家列在一起。他被選為美國科學院國外院士，第三世界科學院院士，聯邦德國巴伐利亞科學院院士。又被授予法國南錫大學、香港中文大學與美國伊利諾伊大學榮譽博士。華羅庚在解析數論、矩陣幾何學、典型群、自守函數論、多復變函數論、偏微分方程、高維數值積分等廣泛數學領域中都作出卓越貢獻。由於華羅庚的重大貢獻，有許多用他他的名字命名的定理、引理、不等式、運算元與方法。他共發表專著與學術論文近三百篇。華羅庚還根據中國實情與國際潮流，倡導應用數學與計算機研製。他身體力行，親自去二十七個省市普及應用數學方法長達二十年之久，為經濟建設作出了重大貢獻。
3．僅次於哥德爾的邏輯數學大師，王浩
1943年於西南聯合大學數學系畢業。1945年於清華大學研究生院哲學部畢業。1948年獲美國哈佛大學哲學博士學位。1950～1951年在瑞士聯邦工學院數學研究所從事研究工作1951～1953年任哈佛大學助理教授。1954～1961年在英國牛津大學作第二套洛克講座講演,又任邏輯及數理哲學高級教職。1961～1967 年任哈佛大學教授。1967年後任美國洛克斐勒大學教授,主持邏輯研究室工作。1985年兼任中國北京大學名譽教授。1986年兼任中國清華大學名譽教授。50年代 初被選為美國國家科學院院士,後又被選為不列顛科學院外國院士，美籍華裔數學家、邏輯學家、計算機科學家、哲學家。
4．著名數學家力學家，美國科學院院士，林家翹
1937年畢業於清華大學物理系。1941年獲加拿大多倫多大學碩士學位。1944年獲美國加州理工學院博士學位。1953 年起先後擔任美國麻省理工學院數學教授、學院教授、榮譽退休教授。 林家翹教授曾獲:美國機械工程師學會Timoshenko獎，美國國家科學院應用數學和數值分析獎，美國物理學會流體力學獎。他是美國國家文理學院院士(1951)，美國國家科學院院士(1962)，台灣「中央研究院」院士(1960)。從40年代開始，林家翹教授在流體力學的流動穩定性和湍流理論方面的工作帶動了整整一代人在這一領域的研究探索。從60年代開始，他進入天體物理的研究領域，開創了星系螺旋結構的密度波理論，並為國際所公認。1994年6月8日當選為首批中國科學院外籍士。
1.費爾馬大定理，起源於三百多年前，挑戰人類3個世紀，多次震驚全世界，耗盡人類眾多最傑出大腦的精力，也讓千千萬萬業余者痴迷。終於在1994年被安德魯·懷爾斯攻克。古希臘的丟番圖寫過一本著名的「算術」，經歷中世紀的愚昧黑暗到文藝復興的時候，「算術」的殘本重新被發現研究。
1637年，法國業余大數學家費爾馬（Pierre de Fremat）在「算術」的關於勾股數問題的頁邊上，寫下猜想：x^n＋ y^n ＝z^n 是不可能的（這里n大於2；a，b，c，n都是非零整數)。此猜想後來就稱為費爾馬大定理。費爾馬還寫道「我對此有絕妙的證明，但此頁邊太窄寫不下」。一般公認，他當時不可能有正確的證明。猜想提出後，經歐拉等數代天才努力，200年間只解決了n＝3,4,5,7四種情形。1847年，庫木爾創立「代數數論」這一現代重要學科，對許多n（例如100以內）證明了費爾馬大定理，是一次大飛躍。
歷史上費爾馬大定理高潮迭起，傳奇不斷。其驚人的魅力，曾在最後時刻挽救自殺青年於不死。他就是德國的沃爾夫斯克勒，他後來為費爾馬大定理設懸賞10萬馬克（相當於現在160萬美元多），期限1908－2007年。無數人耗盡心力，空留浩嘆。最現代的電腦加數學技巧，驗證了400萬以內的N，但這對最終證明無濟於事。1983年德國的法爾廷斯證明了：對任一固定的n，最多隻有有限多個a，b，c振動了世界，獲得費爾茲獎（數學界最高獎）。
歷史的新轉機發生在1986年夏，貝克萊·瑞波特證明了:費爾馬大定理包含在「谷山豐—志村五朗猜想 」 之中。童年就痴迷於此的懷爾斯，聞此立刻潛心於頂樓書房7年，曲折卓絕，匯集了20世紀數論所有的突破性成果。終於在1993年6月23日劍橋大學牛頓研究所的「世紀演講」最後，宣布證明了費爾馬大定理。立刻震動世界，普天同慶。不幸的是，數月後逐漸發現此證明有漏洞，一時更成世界焦點。這個證明體系是千萬個深奧數學推理連接成千個最現代的定理、事實和計算所組成的千百回轉的邏輯網路，任何一環節的問題都會導致前功盡棄。懷爾斯絕境搏鬥，毫無出路。1994年9月19日，星期一的早晨，懷爾斯在思維的閃電中突然找到了迷失的鑰匙：解答原來就在廢墟中！他熱淚奪眶而出。懷爾斯的歷史性長文「模橢圓曲線和費爾馬大定理」1995年5月發表在美國《數學年刊》第142卷，實際占滿了全卷，共五章，130頁。1997年6月27日，懷爾斯獲得沃爾夫斯克勒10萬馬克懸賞大獎。離截止期10年，圓了歷史的夢。他還獲得沃爾夫獎(1996.3），美國國家科學家院獎（1996.6），費爾茲特別獎（1998.8）。
2.四色問題的內容是：「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。」用數學語言表示，即「將平面任意地細分為不相重疊的區域，每一個區域總可以用1，2，3，4這四個數字之一來標記，而不會使相鄰的兩個區域得到相同的數字。」（右圖）
這里所指的相鄰區域，是指有一整段邊界是公共的。如果兩個區域只相遇於一點或有限多點，就不叫相鄰的。因為用相同的顏色給它們著色不會引起混淆。
四色猜想的提出來自英國。1852年，畢業於倫敦大學的弗南西斯·格思里來到一家科研單位搞地圖著色工作時，發現了一種有趣的現象：「看來，每幅地圖都可以用四種顏色著色，使得有共同邊界的國家都被著上不同的顏色。」這個現象能不能從數學上加以嚴格證明呢？他和在大學讀書的弟弟格里斯決心試一試。兄弟二人為證明這一問題而使用的稿紙已經堆了一大疊，可是研究工作沒有進展。
1852年10月23日，他的弟弟就這個問題的證明請教了他的老師、著名數學家德·摩爾根，摩爾根也沒有能找到解決這個問題的途徑，於是寫信向自己的好友、著名數學家漢密爾頓爵士請教。漢密爾頓接到摩爾根的信後，對四色問題進行論證。但直到1865年漢密爾頓逝世為止，問題也沒有能夠解決。
1872年，英國當時最著名的數學家凱利正式向倫敦數學學會提出了這個問題，於是四色猜想成了世界數學界關注的問題。世界上許多一流的數學家都紛紛參加了四色猜想的大會戰。1878～1880年兩年間，著名的律師兼數學家肯普和泰勒兩人分別提交了證明四色猜想的論文，宣布證明了四色定理，大家都認為四色猜想從此也就解決了。
肯普的證明是這樣的：首先指出如果沒有一個國家包圍其他國家，或沒有三個以上的國家相遇於一點，這種地圖就說是「正規的」（左圖）。如為正規地圖，否則為非正規地圖（右圖）。一張地圖往往是由正規地圖和非正規地圖聯系在一起，但非正規地圖所需顏色種數一般不超過正規地圖所需的顏色，如果有一張需要五種顏色的地圖，那就是指它的正規地圖是五色的，要證明四色猜想成立，只要證明不存在一張正規五色地圖就足夠了。
肯普是用歸謬法來證明的，大意是如果有一張正規的五色地圖，就會存在一張國數最少的「極小正規五色地圖」，如果極小正規五色地圖中有一個國家的鄰國數少於六個，就會存在一張國數較少的正規地圖仍為五色的，這樣一來就不會有極小五色地圖的國數，也就不存在正規五色地圖了。這樣肯普就認為他已經證明了「四色問題」，但是後來人們發現他錯了。
不過肯普的證明闡明了兩個重要的概念，對以後問題的解決提供了途徑。第一個概念是「構形」。他證明了在每一張正規地圖中至少有一國具有兩個、三個、四個或五個鄰國，不存在每個國家都有六個或更多個鄰國的正規地圖，也就是說，由兩個鄰國，三個鄰國、四個或五個鄰國組成的一組「構形」是不可避免的，每張地圖至少含有這四種構形中的一個。
肯普提出的另一個概念是「可約」性。「可約」這個詞的使用是來自肯普的論證。他證明了只要五色地圖中有一國具有四個鄰國，就會有國數減少的五色地圖。自從引入「構形」，「可約」概念後，逐步發展了檢查構形以決定是否可約的一些標准方法，能夠尋求可約構形的不可避免組，是證明「四色問題」的重要依據。但要證明大的構形可約，需要檢查大量的細節，這是相當復雜的。
11年後，即1890年，在牛津大學就讀的年僅29歲的赫伍德以自己的精確計算指出了肯普在證明上的漏洞。他指出肯普說沒有極小五色地圖能有一國具有五個鄰國的理由有破綻。不久，泰勒的證明也被人們否定了。人們發現他們實際上證明了一個較弱的命題——五色定理。就是說對地圖著色，用五種顏色就夠了。後來，越來越多的數學家雖然對此絞盡腦汁，但一無所獲。於是，人們開始認識到，這個貌似容易的題目，其實是一個可與費馬猜想相媲美的難題。
進入20世紀以來，科學家們對四色猜想的證明基本上是按照肯普的想法在進行。1913年，美國著名數學家、哈佛大學的伯克霍夫利用肯普的想法，結合自己新的設想；證明了某些大的構形可約。後來美國數學家富蘭克林於1939年證明了22國以下的地圖都可以用四色著色。1950年，有人從22國推進到35國。1960年，有人又證明了39國以下的地圖可以只用四種顏色著色；隨後又推進到了50國。看來這種推進仍然十分緩慢。
高速數字計算機的發明，促使更多數學家對「四色問題」的研究。從1936年就開始研究四色猜想的海克，公開宣稱四色猜想可用尋找可約圖形的不可避免組來證明。他的學生丟雷寫了一個計算程序，海克不僅能用這程序產生的數據來證明構形可約，而且描繪可約構形的方法是從改造地圖成為數學上稱為「對偶」形著手。
他把每個國家的首都標出來，然後把相鄰國家的首都用一條越過邊界的鐵路連接起來，除首都(稱為頂點)及鐵路(稱為弧或邊)外，擦掉其他所有的線，剩下的稱為原圖的對偶圖。到了六十年代後期，海克引進一個類似於在電網路中移動電荷的方法來求構形的不可避免組。在海克的研究中第一次以頗不成熟的形式出現的「放電法」，這對以後關於不可避免組的研究是個關鍵，也是證明四色定理的中心要素。
電子計算機問世以後，由於演算速度迅速提高，加之人機對話的出現，大大加快了對四色猜想證明的進程。美國伊利諾大學哈肯在1970年著手改進「放電過程」，後與阿佩爾合作編制一個很好的程序。就在1976年6月，他們在美國伊利諾斯大學的兩台不同的電子計算機上，用了1200個小時，作了100億判斷，終於完成了四色定理的證明，轟動了世界。
這是一百多年來吸引許多數學家與數學愛好者的大事，當兩位數學家將他們的研究成果發表的時候，當地的郵局在當天發出的所有郵件上都加蓋了「四色足夠」的特製郵戳，以慶祝這一難題獲得解決。
「四色問題」的被證明僅解決了一個歷時100多年的難題，而且成為數學史上一系列新思維的起點。在「四色問題」的研究過程中，不少新的數學理論隨之產生，也發展了很多數學計算技巧。如將地圖的著色問題化為圖論問題，豐富了圖論的內容。不僅如此，「四色問題」在有效地設計航空班機日程表，設計計算機的編碼程序上都起到了推動作用。
不過不少數學家並不滿足於計算機取得的成就，他們認為應該有一種簡捷明快的書面證明方法。直到現在，仍由不少數學家和數學愛好者在尋找更簡潔的證明方法。
3.史上和質數有關的數學猜想中，最著名的當然就是「哥德巴赫猜想」了。
1742年6月7日，德國數學家哥德巴赫在寫給著名數學家歐拉的一封信中，提出了兩個大膽的猜想：
一、任何不小於6的偶數，都是兩個奇質數之和；
二、任何不小於9的奇數，都是三個奇質數之和。
這就是數學史上著名的「哥德巴赫猜想」。顯然，第二個猜想是第一個猜想的推論。因此，只需在兩個猜想中證明一個就足夠了。
同年6月30日，歐拉在給哥德巴赫的回信中， 明確表示他深信哥德巴赫的這兩個猜想都是正確的定理，但是歐拉當時還無法給出證明。由於歐拉是當時歐洲最偉大的數學家，他對哥德巴赫猜想的信心，影響到了整個歐洲乃至世界數學界。從那以後，許多數學家都躍躍欲試，甚至一生都致力於證明哥德巴赫猜想。可是直到19世紀末，哥德巴赫猜想的證明也沒有任何進展。證明哥德巴赫猜想的難度，遠遠超出了人們的想像。有的數學家把哥德巴赫猜想比喻為「數學王冠上的明珠」。
我們從6＝3＋3、8＝3＋5、10＝5＋5、……、100＝3＋97＝11＋89＝17＋83、……這些具體的例子中，可以看出哥德巴赫猜想都是成立的。有人甚至逐一驗證了3300萬以內的所有偶數，竟然沒有一個不符合哥德巴赫猜想的。20世紀，隨著計算機技術的發展，數學家們發現哥德巴赫猜想對於更大的數依然成立。可是自然數是無限的，誰知道會不會在某一個足夠大的偶數上，突然出現哥德巴赫猜想的反例呢？於是人們逐步改變了探究問題的方式。
1900年，20世紀最偉大的數學家希爾伯特，在國際數學會議上把「哥德巴赫猜想」列為23個數學難題之一。此後，20世紀的數學家們在世界范圍內「聯手」進攻「哥德巴赫猜想」堡壘，終於取得了輝煌的成果。
20世紀的數學家們研究哥德巴赫猜想所採用的主要方法，是篩法、圓法、密率法和三角和法等等高深的數學方法。解決這個猜想的思路，就像「縮小包圍圈」一樣，逐步逼近最後的結果。
1920年，挪威數學家布朗證明了定理「9＋9」，由此劃定了進攻「哥德巴赫猜想」的「大包圍圈」。這個「9＋9」是怎麼回事呢？所謂「9＋9」，翻譯成數學語言就是：「任何一個足夠大的偶數，都可以表示成其它兩個數之和，而這兩個數中的每個數，都是9個奇質數之積。」 從這個「9＋9」開始，全世界的數學家集中力量「縮小包圍圈」，當然最後的目標就是「1＋1」了。
1924年，德國數學家雷德馬赫證明了定理「7＋7」。很快，「6＋6」、「5＋5」、「4＋4」和「3＋3」逐一被攻陷。1957年，我國數學家王元證明了「2＋3」。1962年，中國數學家潘承洞證明了「1＋5」，同年又和王元合作證明了「1＋4」。1965年，蘇聯數學家證明了「1＋3」。
1966年，我國著名數學家陳景潤攻克了「1＋2」，也就是：「任何一個足夠大的偶數，都可以表示成兩個數之和，而這兩個數中的一個就是奇質數，另一個則是兩個奇質數的積。」這個定理被世界數學界稱為「陳氏定理」。
由於陳景潤的貢獻，人類距離哥德巴赫猜想的最後結果「1＋1」僅有一步之遙了。但為了實現這最後的一步，也許還要歷經一個漫長的探索過程。有許多數學家認為，要想證明「1＋1」，必須通過創造新的數學方法，以往的路很可能都是走不通的。

E. 數學家發明了什麼(中國)

法國：1642年法國的布萊斯·帕斯卡鈞發明計算器來幫助收稅員擺脫枯燥乏味的計算工作，但無人問津，被認為太復雜

德國：1671年德國的戈特弗里德·威廉·萊布尼茲發明機械演算機，用於加、減、乘、除 早的數學專著，它是1984年由考古學家在湖北江陵張家山出土的漢代竹簡中發現的。《周髀算經》編纂於西漢末年，它雖然是一本關於「蓋天說」的天文學著作，但是包括兩項數學成就——（1）勾股定理的特例或普遍形式（「若求邪至日者，以日下為句，日高為股，句股各自乘，並而開方除之，得邪至日。」——這是中國最早關於勾股定理的書面記載）；（2）測太陽高或遠的「陳子測日法」。 《九章算術》在中國古代數學發展過程中佔有非常重要的地位。它經過許多人整理而成，大約成書於東漢時期。全書共收集了246個數學問題並且提供其解法，主要內容包括分數四則和比例演算法、各種面積和體積的計算、關於勾股測量的計算等。在代數方面，《九章算術》在世界數學史上最早提出負數概念及正負數加減法法則；現在中學講授的線性方程組的解法和《九章算術》介紹的方法大體相同。注重實際應用是《九章算術》的一個顯著特點。該書的一些知識還傳播至印度和阿拉伯，甚至經過這些地區遠至歐洲。 南北朝是中國古代數學的蓬勃發展時期，計有《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》等算學著作問世。 祖沖之、祖暅父子的工作在這一時期最具代表性。他們著重進行數學思維和數學推理，在前人劉徽《九章算術注》的基礎上前進了一步。根據史料記載，其著作《綴術》（已失傳）取得如下成就：①圓周率精確到小數點後第六位，得到3.1415926<π<3.1415927，並求得π的約率為22/7，密率為355/113，其中密率是分子分母在1000以內的最佳值；歐洲直到16世紀德國人鄂圖（Otto）和荷蘭人安托尼茲（Anthonisz）才得出同樣結果。②祖暅在劉徽工作的基礎上推導出球體體積公式，並提出二立體等高處截面積相等則二體體積相等（「冪勢既同則積不容異」）定理；歐洲17世紀義大利數學家卡瓦列利（Cavalieri）才提出同一定理……祖氏父子同時在天文學上也有一定貢獻。 隋唐時期的主要成就在於建立中國數學教育制度，這大概主要與國子監設立算學館及科舉制度有關。在當時的算學館《算經十書》成為專用教材對學生講授。《算經十書》收集了《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》等10部數學著作。所以當時的數學教育制度對繼承古代數學經典是有積極意義的。 公元600年，隋代劉焯在制訂《皇極歷》時，在世界上最早提出了等間距二次內插公式；唐代僧一行在其《大衍歷》中將其發展為不等間距二次內插公式。 從公元11世紀到14世紀的宋、元時期，是以籌算為主要內容的中國古代數學的鼎盛時期，其表現是這一時期涌現許多傑出的數學家和數學著作。中國古代數學以宋、元數學為最高境界。在世界范圍內宋、元數學也幾乎是與阿拉伯數學一道居於領先集團的。 賈憲在《黃帝九章演算法細草》中提出開任意高次冪的「增乘開方法」，同樣的方法至1819年才由英國人霍納發現；賈憲的二項式定理系數表與17世紀歐洲出現的「巴斯加三角」是類似的。遺憾的是賈憲的《黃帝九章演算法細草》書稿已佚。 秦九韶是南宋時期傑出的數學家。1247年，他在《數書九章》中將「增乘開方法」加以推廣，論述了高次方程的數值解法，並且例舉20多個取材於實踐的高次方程的解法（最高為十次方程）。16世紀義大利人菲爾洛才提出三次方程的解法。另外，秦九韶還對一次同餘式理論進行過研究。 李冶於1248年發表《測圓海鏡》，該書是首部系統論述「天元術」（一元高次方程）的著作，在數學史上具有里程碑意義。尤其難得的是，在此書的序言中，李冶公開批判輕視科學實踐活動，將數學貶為「賤技」、「玩物」等長期存在的士風謬論。 公元1261年，南宋楊輝（生卒年代不詳）在《詳解九章演算法》中用「垛積術」求出幾類高階等差級數之和。公元1274年他在《乘除通變本末》中還敘述了「九歸捷法」，介紹了籌算乘除的各種運演算法。公元1280年，元代王恂、郭守敬等制訂《授時歷》時，列出了三次差的內插公式。郭守敬還運用幾何方法求出相當於現在球面三角的兩個公式。 公元1303年，元代朱世傑（生卒年代不詳）著《四元玉鑒》，他把「天元術」推廣為「四元術」（四元高次聯立方程）,並提出消元的解法，歐洲到公元1775年法國人別朱（Bezout）才提出同樣的解法。朱世傑還對各有限項級數求和問題進行了研究，在此基礎上得出了高次差的內插公式，歐洲到公元1670年英國人格里高利（Gregory）和公元1676一1678年間牛頓（Newton）才提出內插法的一般公式。 14世紀中、後葉明王朝建立以後，統治者奉行以八股文為特徵的科舉制度，在國家科舉考試中大幅度消減數學內容，於是自此中國古代數學便開始呈現全面衰退之勢。 明代珠算開始普及於中國。1592年程大位編撰的《直指演算法統宗》是一部集珠算理論之大成的著作。但是有人認為，珠算的普及是抑制建立在籌算基礎之上的中國古代數學進一步發展的主要原因之一。 由於演算天文歷法的需要，自16世紀末開始，來華的西方傳教士便將西方一些數學知識傳入中國。數學家徐光啟向義大利傳教士利馬竇學習西方數學知識，而且他們還合譯了《幾何原本》的前6卷（1607年完成）。徐光啟應用西方的邏輯推理方法論證了中國的勾股測望術，因此而撰寫了《測量異同》和《勾股義》兩篇著作。鄧玉函編譯的《大測》﹝2卷﹞、《割圓八線表》﹝6卷﹞和羅雅谷的《測量全義》﹝10卷﹞是介紹西方三角學的著作。

F. 求一些關於數學的科技小發明

我以前在初中和高中也有過一些小小的創新，對以後很有用。

你好，不知道你回學過沒有學答過幾何，知不知道橢圓，我給你一點提示，你可以做一個畫橢圓的工具，思維要在於創新。我以前也做過一些小的科技發明。如果你做成了，一定在高考前能夠加分的，20分。我們有共同的愛好。希望能幫上你的忙，我們可以交流。

G. 數學偉大的故事

數學在人類文明的發展中起著非常重要的作用，數學推動了重大的科學技術進步。但在歷史上， 限於技術條件，依據數學推理和推算所作的預見，往往要多年之後才能實現。數學為人類生產和生活 帶來的效益容易被忽視。進入二十世紀，尤其是到了二十世紀中葉以後，科學技術發展到這一步：數 學理論研究與實際應用之間的時間差已大大縮短，特別是當前，隨著電腦應用的普及，信息的數字化 和信息通道的大規模聯網，依據數學所作的創造設想已經達到可即時試驗、即時實施的地步。數學技 術將是一種應用最廣泛、最直接、最及時、最富創造力和重要的實用技術， 一、數學與科學技術進步 二十世紀科學技術進步給人類生產和生活帶來的巨大變化確實令人贊嘆不已。從遠古時代 起一直是人們幻想的「順風耳」，「千里眼」，「空中飛行」和「飛向太空」都在這一世紀成為現實。回 顧二十世紀的重大科學技術進步，以下幾個項目元疑是影響最大的，而數學的預見和推動作用是 非常關鍵。 （1）先有了麥克斯韋方程人們從數學上論證了電磁波，其後赫茲才有可能做發射電磁波的實 驗，接著才會有電磁波聲光信息傳遞技術的發展。 （2）愛因斯但相對論的質能公式首先從數學上論證了原子反應將釋放出的巨大能量，預示了 原子能時代的來臨．隨後人們才在技術上實現了這一預見，到了今天，原子能已成為發達國家電 力能源的主要組成部分。 （3）牛頓當年已經通過數學計算預見了發射人造天體的可能性，差不多過了將近三個世紀， 人們才實現了這一預見。 （4）電子數字計算機的誕生和發展完全是在數學理論的指導下進行的。數學家圖靈和馮諾依 曼的研究對這一重大科學技術進步起了關鍵性的推動作用。 （5）遺傳與變異現象雖然早就為人們所注意。生產和生活中也曾培養過動植物新品種。遺傳 的機制卻很長時間得不到合理解釋，十九世紀60年代，孟德爾以組合數學模型來解釋他通過長 達8年的實驗觀察得到的遺傳統計資料，從而預見了遺傳基因的存在性。多年以後，人們才發現 了遺傳基因的實際承載體，到了本世紀50年代沃森和克里發現了DNA分子的雙螺旋結構。這以 後，數學更深刻地進入遺傳密碼的破譯研究。 數學是人類理性思維的重要方式，數學模型，數學研究和數學推斷往往能作出先於具體經驗 的預見。這種預見並非出於幻想而是出於對以數學方式表現出來的自然規律和必然性的認識，隨 著科學技術的發展，數學、預見的精確性和可檢驗性日益顯示其重意義。 二、時代大潮的潮頭 我們面臨一個科學技術迅猛發展的時代。信息的數字化和信息的數學處理已經成為幾乎所 有高科技項目共同的核心技術。從事先設計、制定方案，到試驗探索、不斷改進，到指揮控制、具體 操作，處處倚重於數學技術。眾多新聞報道反映出這一時代大潮洶涌澎湃的勢頭。下面列舉的僅 僅是其中一小部分。 （1）數學技術已經成為工業新產品研製設計的重要關鍵技術。1994年4月9日，被稱為「百 分之百數字化確定」的波音777型飛機舉行盛大隆重的出廠典禮．在過去，進行新機型設計，必須 對模型構件和樣機反復作強度試驗和空氣動力學性。：試驗。稍有不妥，就必須改變設計再來一輪 試驗。新機種的研製周期長達十餘年，消耗大量原材料和能源，採用了數學技術以後，所有的試驗 可以通過精確設定的數學模型在計算機中進行，探索和修改都可以通過數學指令去實現。新機種 的研製周期從十多年縮短到三年半，大幅度節約了原材料和能源。 （2）許多國家認識到，發展高清晰度電視是未來經濟技術競爭的主戰場之一。日本和美國都 投入大量資金和人力進行有關研究，日本起步最早，但所研究的是模擬式的；美國雖然起步稍晚， 但所研究的是數字式的。經過多年的較量，數字式研究以其高度優越性取得關鍵性勝利。1994年 2月24日《人民日報》報道：日本政府正式宣布，轉向研究數字式高清晰度電視，承認數字式因其 優越性而得到世界多數國家贊同，很可能成為未來的國際標准。 應該指出，電視屏幕不僅是現代人們日常生活所不可缺少的，而且可能通過聯網成為信息傳 遞處理的工作面。幾乎所有重要的工作崗位都將與之有關。數學技術在如此重要項目的激烈較量 中起了決定作用。 (3）199＝年的海灣戰爭是一場現代高科技戰爭，其核心技術竟然也是數學技術。這一事實引 起人們不小的驚訝。美國總結海灣戰爭經驗得出結論是：「未來的戰場是數字化的戰爭」。干擾和失真是電磁波通信的一大難題。早在六十年代太空開發競爭的初期，美國施行。『阿波羅登登月計劃時，就已經意識到：由於太空中過強的干擾，無論依靠怎樣精密的電子硬體設備 ，也 無法收到任何有用的信息，更不用說操縱控制了，採用了信息數字化、糾錯編碼、數字濾波等一整套數學通訊技術和數學控制技術之後，送人登月的計劃才得以順利完成，二十年後，在海灣戰爭 中，多國部隊方面使用這一套技術把對方干擾得既聾又瞎，卻能讓自己方面的信息暢通無阻。采 用精密酌數學技術，可以在短短數十秒的時間內准確攔截對方發射的導彈，又可以引導對方發射 導彈准確擊中對方的目標。也正是這一套信息數字化的數學技術，在開發高清晰度電視的競爭中 取得壓倒性的勝利。開發一種數學技術可以在，。此眾多方面施展效用，足見數學的廣泛適用性。 （4）1995年1月，在販神大地震之後，美國利用數學模型進行地震預測，預告本世紀末加州南部可能發生大地震。 （5）1995年3月，我國中央人民廣播電台宣布啟用數字式轉播方式，指出以前的模擬式轉播 方式效果差，所以改用新的轉播方式。 （6）1995年6月，歐州聯盟開會研討未來數字化通信的統一制式。 （7）1996年2月，我國電子工業部宣布「九五計劃」開發重點：數字化信息技術。所訂的兩個重 點研製項目是：數字式高清晰度電視接受機樣機和數字式激光碟。 （8）1996年4月，我國國家科委發布招標公告，正式宣布數字式高清晰度電視開發項目。 三、當代與未來的發展倚重數學 僅以幾件事為例就能清楚地看到數學對當代人們的生產和生活所起的重要作用。當代的生 產和生活離不開石油，石油勘探和生產需要了解地層結構。多年以來已經發展了一整套數學模型 和數學程序。人們發射地震波，然後將各個層面反射回來的信息收集起來力。以數學處理，就能將 地層各個剖面的圖像和地層結構的全貌展現出來。這已是目前石油勘探與生產普遍採用的數學 技術。無獨有偶，涉及到人的生命也有類似的情況，醫生需要了解病人軀體內部和器官內部的狀 況與變異，以前的調光片將骨骼和各種器官全都重疊在一起，往往難以辨認）現在也有了一整套 數學方案。藉助了精密設備收集射線穿透人體或核磁共振帶出的信息力。以數學處理就能將人體各個削麵的狀況清晰地層現出來，需要了解哪個層面就可以調出哪個層面的圖片來，關繫到人們 的生產與生活，這樣的例證很多很多。在涉及生存與發展的關鍵時刻，特別是在涉及人類命運的緊要關頭，數學也起著非常重要的 作用。在進入本世紀最後十年的時候，美國國家研究委員會公布了兩份重要報告《人人關心數學 教育的未來》和《振興美國數學—— 90 年代的計劃》．兩份報告都提到：近半個世紀以來，有三個時 期數學的應用受到特別重視，促進了數學的爆炸性發展，「第二次世界大戰促成了許多新的強有 力數學方法的發展……「由於蘇聯人造衛星發射的刺激，美國政府增加投入促進了數學研究與數 學教育的發展」，「計算機的使用擴大了對數學的需求」．在二次世界大戰太平洋戰場的關鍵時刻， 由於採用數學方法破譯日軍密碼，美國海軍才能在艦只力量對比絕對劣勢的情況下，贏得中途島 海戰的勝利，殲滅日本聯合艦隊的主力，扭轉整個太平洋戰局。在關系人類命運的二次世界大戰 中，美國幾乎是整個反法西斯戰線的後勤補給基地。到了反攻階段，要組織跨越兩個大洋的大規 模行動，物資調運和後勤支援成了非常關鍵的問題，這刺激了有關數學方法的迅速發展。這期間 發展起來並且在戰後迅速普及到各個方面的線性規劃實用數學技術，為人類帶來了數以千億計 的巨大效益。到了1957年，蘇聯將第一顆人造衛星迭人太空，震撼了美國朝野。意識到有關數學 應用方面的差距，美國政府加大投入，促進了數學研究與數學教育的迅速發展，隨著計算機的發 展，對數學有了空前的需求，刺激數學進入了第三個大發展的時期。 已經有了很多很多極有說服力的例證，說明無論在日常的生產和生活中，還是在涉及生存和 發展的關鍵時刻，數學都起著非常重要的作用，在新世紀即將到來之前科學技術和生產的發展對 數學提出了空前的需求，我們必須把握時機增大投入，加強數學研究與數學教育，提高全民族的 數學素質，才能更好地迎接未來的挑戰。
大約1500年前，歐洲的數學家們是不知道用「0」的。他們使用羅馬數字。羅馬數字是用幾個表示數的符號，按照一定規則，把它們組合起來表示不同的數目。在這種數字的運用里，不需要「0」這個數字。
而在當時，羅馬帝國有一位學者從印度記數法里發現了「0」這個符號。他發現，有了「0」，進行數學運算方便極了，他非常高興，還把印度人使用「0」的方法向大家做了介紹。過了一段時間，這件事被當時的羅馬教皇知道了。當時是歐洲的中世紀，教會的勢力非常大，羅馬教皇的權利更是遠遠超過皇帝。教皇非常惱怒，他斥責說，神聖的數是上帝創造的，在上帝創造的數里沒有「0」這個怪物，如今誰要把它給引進來，誰就是褻瀆上帝！於是，教皇就下令，把這位學者抓了起來，並對他施加了酷刑，用夾子把他的十個手指頭緊緊夾注，使他兩手殘廢，讓他再也不能握筆寫字。就這樣，「0」被那個愚昧、殘忍的羅馬教皇明令禁止了。
但是，雖然「0」被禁止使用，然而羅馬的數學家們還是不管禁令，在數學的研究中仍然秘密地使用「0」，仍然用「0」做出了很多數學上的貢獻。後來「0」終於在歐洲被廣泛使用，而羅馬數字卻逐漸被淘汰了。

H. 中國古代偉大數學家及數學發明

中國古代數學，和天文學以及其他許多科學技術一樣，也取得了極其輝煌的成就。可以毫不誇張地說，直到明代中葉以前，在數學的許多分支領域里，中國一直處於遙遙領先的地位。中國古代的許多數學家曾經寫下了不少著名的數學著作。許多具有世界意義的成就正是因為有了這些古算書而得以流傳下來。這些中國古代數學名著是了解古代數學成就的豐富寶庫。

例如現在所知道的最早的數學著作《周髀算經》和《九章算術》，它們都是公元紀元前後的作品，到現在已有兩千年左右的歷史了。能夠使兩千年前的數學書籍流傳到現在，這本身就是一項了不起的成就。

開始，人們是用抄寫的方法進行學習並且把數學知識傳給下一代的。直到北宋，隨著印刷術的發展，開始出現印刷本的數學書籍，這恐怕是世界上印刷本數學著作的最早出現。現在收藏於北京圖書館、上海圖書館、北京大學圖書館的傳世南宋本《周髀算經》、《九章算術》等五種數學書籍，更是值得珍重的寶貴文物。

從漢唐時期到宋元時期，歷代都有著名算書出現：或是用中國傳統的方法給已有的算書作註解，在註解過程中提出自己新的演算法；或是另寫新書，創新說，立新意。在這些流傳下來的古算書中凝聚著歷代數學家的勞動成果，它們是歷代數學家共同留下來的寶貴遺產。

《算經十書》是指漢、唐一千多年間的十部著名數學著作，它們曾經是隋唐時候國子監算學科（國家所設學校的數學科）的教科書。十部算書的名字是：《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》、《五曹算經》、《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》、《五經算術》、《緝古算經》、《綴術》。

這十部算書，以《周髀算經》為最早，不知道它的作者是誰，據考證，它成書的年代當不晚於西漢後期（公元前一世紀）。《周髀算經》不僅是數學著作，更確切地說，它是講述當時的一派天文學學說——「蓋天說」的天文著作。就其中的數學內容來說，書中記載了用勾股定理來進行的天文計算，還有比較復雜的分數計算。當然不能說這兩項演算法都是到公元前一世紀才為人們所掌握，它僅僅說明在現在已經知道的資料中，《周髀算經》是比較早的記載。

對古代數學的各個方面全面完整地進行敘述的是《九章算術》，它是十部算書中最重要的一部。它對以後中國古代數學發展所產生的影響，正像古希臘歐幾里得（約前330—前275）《幾何原本》對西方數學所產生的影響一樣，是非常深刻的。在中國，它在一千幾百年間被直接用作數學教育的教科書。它還影響到國外，朝鮮和日本也都曾拿它當作教科書。

《九章算術》，也不知道確實的作者是誰，只知道西漢早期的著名數學家張蒼（前201—前152）、耿壽昌等人都曾經對它進行過增訂刪補。《漢書·藝文志》中沒有《九章算術》的書名，但是有許商、杜忠二人所著的《算術》，因此有人推斷其中或者也含有許、杜二人的工作。1984年，湖北江陵張家山西漢早期古墓出土《算數書》書簡，推算成書當比《九章算術》早一個半世紀以上，內容和《九章算術》極相類似，有些算題和《九章算術》算題文句也基本相同，可見兩書有某些繼承關系。可以說《九章算術》是在長時期里經過多次修改逐漸形成的，雖然其中的某些演算法可能早在西漢之前就已經有了。正如書名所反映的，全書共分九章，一共搜集了二百四十六個數學問題，連同每個問題的解法，分為九大類，每類算是一章。

從數學成就上看，首先應該提到的是：書中記載了當時世界上最先進的分數四則運算和比例演算法。書中還記載有解決各種面積和體積問題的演算法以及利用勾股定理進行測量的各種問題。《九章算術》中最重要的成就是在代數方面，書中記載了開平方和開立方的方法，並且在這基礎上有了求解一般一元二次方程（首項系數不是負）的數值解法。還有整整一章是講述聯立一次方程解法的，這種解法實質上和現在中學里所講的方法是一致的。這要比歐洲同類演算法早出一千五百多年。在同一章中，還在世界數學史上第一次記載了負數概念和正負數的加減法運演算法則。

《九章算術》不僅在中國數學史上佔有重要地位，它的影響還遠及國外。在歐洲中世紀，《九章算術》中的某些演算法，例如分數和比例，就有可能先傳入印度再經阿拉伯傳入歐洲。再如「盈不足」（也可以算是一種一次內插法），在阿拉伯和歐洲早期的數學著作中，就被稱作「中國演算法」。現在，作為一部世界科學名著，《九章算術》已經被譯成許多種文字出版。

《算經十書》中的第三部是《海島算經》，它是三國時期劉徽（約225—約295）所作。這部書中講述的都是利用標桿進行兩次、三次、最復雜的是四次測量來解決各種測量數學的問題。這些測量數學，正是中國古代非常先進的地圖學的數學基礎。此外，劉徽對《九章算術》所作的注釋工作也是很有名的。一般地說，可以把這些注釋看成是《九章算術》中若干演算法的數學證明。劉徽注中的「割圓術」開創了中國古代圓周率計算方面的重要方法（參見本書第98頁），他還首次把極限概念應用於解決數學問題。

《算經十書》的其餘幾部書也記載有一些具有世界意義的成就。例如《孫子算經》中的「物不知數」問題（一次同餘式解法，參見本書第106頁），《張丘建算經》中的「百雞問題」（不定方程問題）等等都比較著名。而《緝古算經》中的三次方程解法，特別是其中所講述的用幾何方法列三次方程的方法，也是很具特色的。

《綴術》是南北朝時期著名數學家祖沖之的著作。很可惜，這部書在唐宋之際公元十世紀前後失傳了。宋人刊刻《算經十書》的時候就用當時找到的另一部算書《數術記遺》來充數。祖沖之的著名工作——關於圓周率的計算（精確到第六位小數），記載在《隋書·律歷志》中（參見本書第101頁）。

《算經十書》中用過的數學名詞，如分子、分母、開平方、開立方、正、負、方程等等，都一直沿用到今天，有的已有近兩千年的歷史了。

中國古代數學，經過從漢到唐一千多年間的發展，已經形成了更加完備的體系。在這基礎上，到了宋元時期（公元十世紀到十四世紀）又有了新的發展。宋元數學，從它的發展速度之快、數學著作出現之多和取得成就之高來看，都可以說是中國古代數學史上最光輝的一頁。

特別是公元十三世紀下半葉，在短短幾十年的時間里，出現了秦九韶（1202—1261）、李冶（1192—1279）、楊輝、朱世傑四位著名的數學家。所謂宋元算書就指的是一直流傳到現在的這四大家的數學著作，包括：

秦九韶著的《數書九章》（公元1247年）；

李冶的《測圓海鏡》（公元1248年）和《益古演段》（公元1259年）；

楊輝的《詳解九章演算法》（公元1261年）、《日用演算法》（公元1262年）、《楊輝演算法》（公元1274—1275年），

朱世傑的《算學啟蒙》（公元1299年）和《四元玉鑒》（公元1303年）。

《數書九章》主要講述了兩項重要成就：高次方程數值解法和一次同餘式解法（分別參見本書第119頁和第110頁）。書中有的問題要求解十次方程，有的問題答案竟有一百八十條之多。《測圓海鏡》和《益古演段》講述了宋元數學的另一項成就：天元術（用代數方法列方程，參見本書第121頁）；也還講述了直角三角形和內接圓所造成的各線段間的關系，這是中國古代數學中別具一格的幾何學。楊輝的著作講述了宋元數學的另一個重要側面：實用數學和各種簡捷演算法。這是應當時社會經濟發展而興起的一個新的方向，並且為珠算盤的產生創造了條件。朱世傑的《算學啟蒙》不愧是當時的一部啟蒙教科書，由淺入深，循序漸進，直到當時數學比較高深的內容。《四元玉鑒》記載了宋元數學的另兩項成就：四元術（求解高次方程組問題，參見本書第123頁）和高階等差級數、高次招差法（參見本書第131頁）。

宋元算書中的這些成就，和西方同類成果相比：高次方程數值解法比霍納（1786—1837）方法早出五百多年，四元術要比貝佐（1730—1783）①早出四百多年，高次招差法比牛頓（1642—1727）等人早出近四百年。

宋元算書中所記載的輝煌成就再次證明：直到明代中葉之前，中國科學技術的許多方面，是處在遙遙領先地位的。

宋元以後，明清時期也有很多算書。例如明代就有著名的算書《演算法統宗》。這是一部風行一時的講珠算盤的書。入清之後，雖然也有不少算書，但是像《算經十書》、宋元算書所包含的那樣重大的成就便不多見了。特別是在明末清初以後的許多算書中，有 不少是介紹西方數學的。這反映了在西方資本主義發展進入近代科學時期以後我國科學技術逐漸落後的情況，同時也反映了中國數學逐漸融合到世界數學發展總的潮流中去的一個過程。

中國數學發展的歷史表明：中國數學曾經為世界數學的發展作出過卓越的貢獻，只是在近代才逐漸落後了。我們深信，經過努力，中國數學一定能迎頭趕上世界

I. 在發展史上最具有意義的數學發明

割圓術
魏晉間人劉徽為了推導圓面積的計算公式並推求圓周率較精密之值，創造了「割圓術」，為圓周率的研究工作奠定理論基礎和提供了科學的演算法。 所謂圓周率，是指圓的周長與直徑的比率。 在劉徽之前，中國通常採用的是「古率」，即取圓周率為3，很不精確，它實際上是圓內接正六邊形周長與圓的直徑之比，而不是圓的周長與直徑之比。 但是，劉徽卻從中得到啟發：如果把圓周分割成十二等分，作出圓內接正十二邊形，那麼它的面積和周長就相應地比圓內接正六邊形接近於圓的面積和周長，因而用圓內接正十二邊形周長與圓直徑之比作圓周率的近似值，就比「周三徑一」精確一些。 如果進一細分，作出圓內接二十四邊形，那麼又可求出更精確一些的圓周率近似值。 「 割之彌細，所失彌少。割之又割，以至於不可割，則與圓合體而無所失矣 」。 劉徽從圓內接正六邊形開始，不斷倍增圖形的邊數，邊數愈多，多邊形的面積便愈接近圓的面積，這就是劉徽所創的「割圓術」了。 劉徽從圓內接正六邊形一直割到圓內接正一百十二邊形，得出圓周率近似值為3．14 ，當劉徽把正多邊形的邊數倍增至3072時，又求得圓周率的分數值為 ，小數的近似值為3．1416 ，准確至四位小數。 後世稱這個數為「徽率」。 都是當時世界第一流水平的成就。 二百多年後，祖沖之繼續推算，於得出了更精確的結果：
3.1415926 ＜圓周率＜ 3.1415927
(祖沖之是世界上第一位把圓周率值計算準確至七位小數的人)
此外，祖沖之還給出了圓周率的兩個分數值准確度較低的 (稱為疏率)
准確度較高的 (稱為密率)
然而，究竟祖沖之用什麼方法把圓周率的值計算準確至七位小數，而他又怎樣找出作為圓周率的近似分數呢?這些問題至今仍是數學史上的謎。 據數學史家們分析，他很可能採用了劉徽的「割圓術」，如果言個分析不錯話，那麼，祖沖之就需要從圓內接正六邊形分割到圓內接正12288邊形和圓內接正24576邊形 ，依次求出各多邊形的周長和面積。 這個計算量是相當巨大的，至少要對九位數字反覆進行130次以上各種運算，其中乘方和開方就有近50次，任何一點微小的失誤，都會導致推算失敗。 可知祖沖之深厚扎實的數學功底，嚴謹求實的科學態度。 祖沖之求得的這個圓周率值要在一千年以後才由阿拉伯數學家於1427年打破。

會圓術
是北宋科學家沈括在《夢溪筆談》中的傑出創造，給出了弓形的弦、矢和弧長之間的近似關系。 「會圓術」是從《九章算術》的「方田」章所載的「弧田術」的基礎發展而成的，所謂「會圓術」就是已知圓直徑和弓形的高（即矢），而求弓形底（即弦）和弓形弧的方法。 用「弧田術」來計算所得的近似值，不很精密，但用「會圓術」來計算，雖然也只能得到近似值，但精確多了。
沈括 出的求弧長的近似公式：

其中d 為弧所在的圓徑， c 為弧田的弦， v 為弧田的矢。
重差術
《九章算術》中《勾股》章的最後幾個問題，乃是測量城池、山高和井深之的測量問題，這種測量方法稱為「重差術」。 三國時代數學家劉徽為了解釋「重差術」，便撰寫《重差》一卷，附在《九章算術》中《勾股》章之後，到了唐初，這一部分才被人從《九章算術》中抽出來，成為一部獨立的著作。 因為它的第一題是關於測量海島的高和遠的問題，故將《重差》更名為《海島算經》。
《海島算經》第一題
今有望海島，立兩表齊高三丈，前後相去千步，令後表與前表參相直，從前表卻行一百二十三步，人目著地，取望島峰，與表末參合，從後表卻行一百二十七步，人目著地，取望島峰，亦與表末參合，問島高及去表各幾何？
此題提出望見有一個海島，不知道它的高度和離岸距離，討論如何量度海島的高度和離岸距離。

劉徽給出的解法是：

立下兩個高度都是h尺的標桿，兩桿之間的距離是d尺，並且使這兩個標桿和海島的位置都處於一條直線上。 從前面標桿後退 a 尺，人目落地，觀測桿頂和山頂在一條直線上。 再從後面的標桿後退 b 尺，人目落地，也可以觀測到桿頂和山頂在一條直線上。
問海島的高和海島離岸距離：
海島的高
海島的遠
由於這種計算需要兩個差數，即 d 和 b - a ，故古代稱為「重差術」。
解： a = 127 步， b = 127 步， h = 3 丈＝ 30 尺＝ 5 步， d = 1000 步
島高 (1 里 = 300 步 )
島遠

盈不足術
盈不足術，在中國數學發展史上，有著很悠久歷史，是一個原始的解題方法，（現在高等數學中求方程式實根近似值的假借法就是由古代的盈不足術發展而來的），後來的數學家並不十分重視，但是它流傳到中亞細亞和歐洲之後，在歐洲代數學沒有發達之前，曾廣泛用這方法解決代數學上的問題好幾百年，所以盈不足術在世界數學史上有光榮的地位的。
《九章算術 》解這類問題的術文相當於公式：
人數：
物價：
程大位解法的歌詞是：
算家欲知盈不足，
兩家互乘並為物 ，
並盈、不足 為人實數（被除數），
分率相減 余為法（除數），法除物實為物價，
法除人實人數目。
例： 今有（人）共買物，人出八，盈三；人出七，不足四；問人數物各幾何？
答曰：七人；物價五十三
解：
物價= 人數=
方程
兩千年前，中國古代有一部數學名著叫《九章算術》，其中一章名叫「方程」，是講多元一次方程組的問題，對應於現今的線性方程組（System of linear equations)，十七世紀前後，歐洲代數首次傳入中國，當時譯'equation'為「相等式」。 十九世紀中葉，近代西方數學再次傳入中國，1859年清數學家李善蘭與英國傳教士偉烈亞力合譯《代數初步》，其中，'equation'的譯名就是借用了中國古代的「方程」一詞，這樣，「方程」一詞首次意為「含有未知數的等式」。 1873年，清數學家華蘅芳與英國傳教士傳蘭雅合譯《代數學》，他們則把'equation'譯為「方程式」，他們的意思是，「方程」與「方程式」應該區別開來，「方程」仍指《九章算術》中的意思，而「方程式」是指「含有未知數的等式」。 直到1934年，中國數學學對數學名詞進行逐一審查，確定「方程」與「方程式」者意義相通，至此「方程」與「方程式」同義，自此一直 沿用下來 。
賈憲三角
宋代數學家楊輝於公元1261年所著的《詳解九章演算法》一書中，記載了一幅「 開方作法本源圖 」，人們把它稱為「楊輝三角」，是一個用數字排列成的三角陣。 西方把這個三角形稱為「巴斯卡三角形」，但法國數學家巴斯卡造出它已經是十七世紀的事了。 據楊輝說「開方作法本源圖」：「出《釋鎖算書》，賈憲用此術」，賈憲是十一世紀初北宋的一位數學家，比楊輝早兩個多世紀，因此應把這個三角形稱為「賈憲三角」。

「賈憲三角」實際上是將二項式a + b乘方後展開式的系數表：見「開方作法本圖」下面的五句話：
「 左袤乃積數，右袤乃偶算，中藏者皆廉，以廉乘商方，命實而除之。 」
前三句說明了賈憲三角的結構，後二句明各系數在立成釋鎖方法中的作用。
（ 長方形土地東西的長叫做廣，南北的長叫做袤。南北引申為上下。 ）
「 左袤乃積數 」指左邊由上而下的那一行「一一一一一一一」是二項展開式中常數項系數；
「 右袤乃偶算 」指右邊由上而下的「一一一一一一一」是展開式中最高次項系數；
「 中藏者皆廉 」指中間那些數是對應各次項的系數；
「 以廉乘商方，命實而除之 」指開方或解方程時用所得的商去乘各次項系數，再從實中減去。
楊輝之後，朱世傑《四元玉鑒》也有同樣的圖，
名為「 古法七乘方圖 」

增乘開方法
即高次方程數值解法，這方法可以求得任意高次展開式的系數。 高次方程數值解法是中國傳統數學中最重要內容之一，源遠流長，成就卓著，在漢代的《九章算術》中已有開平方、開立方的明確而規范的步驟，以及求解一元二次方程的記載，此後，南北朝祖沖之父子的《綴術》，唐代王孝通《緝古算經》中都研究了三次方程解法，北宋時期，劉益創立正負開方術，突破了以往方程系數僅為正數的限制；賈憲著有《黃帝九章演算法細草》，其中一部分被楊輝采入《詳解九章演算法》，保留了賈憲的傑出數學成就：增乘開方法；賈憲發展了增乘開方法，創立開方作法本源，解決了一般的開高次方問題。 開方作法本源圖是一個由數字排列成三角形的數表，稱為賈憲三角形，給出了二項式展開式中的系數。

大衍總數術
就是求解聯立一次同餘式組問題，這類問題，在中國古代數學中由來已久，至少可以上溯到漢代歷法中上元積年的推算。 《孫子算經》「物不知數」的數學模型，表明這一方法在南北朝時期已相當成熟，十三世紀秦九韶給出了完整方法，將其推廣到最一般的情形，這方法稱為「大衍總數術」，通常把中國古代求一次同餘問題的解法稱為「大衍求一術」。 在歐洲，經過歐拉（ Euler ， 公元 1707 - 1783 ）、拉格朗日（ Lagrange ， 公元 1736 - 1813 ）、高斯（ Gauss ， 公元 1777 - 1855 ）、三位數學家六十多年的努力才達到相同水準，但已在秦九韶之後五百五十多年了。 中國古代數學這一傑出創造被方學者稱為「中國剩餘定理」，中國數學史界認為應叫做「孫子定理」。
天元術
天元是指問題中的未知數，「立天元某某」相當於現在的「設x為某某」的意思。 這種建立只包含一固未知數的一元代數方程的一般方法，被稱為「天元術」。 「天元術」的起源大概是十三世紀初年的前後，創作者名字和年代不可考，流傳下來的有元李治的《測圓海鏡》和宋朱世傑的《四元玉鑒》、《算學啟蒙》。
一元多次方程表示法「元」字的左邊是一次項的系數，
上層依次為二次及三次項系數，下層為常數項，右圖所示方程
四元術
是中國古代處理多元高方次程組問題（可多至四個未知數）的一套代數方法。 是將「天元術」只包含一個未知數的一元方程推廣至二元、三元以至四元的高次聯立方程組，因未知數可以有四個之多，後人把擴充後的天元術稱為「四元術」。 「四元術」中的天、地、人、物四元，相當於現在的x 、 y 、 z 、 w ，而方程的各項，在籌式中都有各自相應的固定位置。
多元一次式表示法不同未知數以不同「元」表示，
計有天元、地元、人元和物元等 ，再把「太」字放在各元中間，下為天元，上為物元，左為地元，右為人元。
右圖所示方程2 x + 6 y + 3 z + 7 w = 0
招差術
即內插法，是中國數學史上有世界意義的重要成就，漢代歷法中已經使用了一次內插法，隋唐時期創用了二次內插法，元數學家王恂用了三次內插法，並將其運用到歷法中的許多問題，朱世傑在此基礎上更進一步，把垛積與招差視為相對互逆的運算，利用三角垛系統的結果建立了四次內插公式，這比西方的同類成果早了三百多年。
垛積術
即高階等差級數求和問題。 設有一些形狀及大小均相同的離散物體堆積為一個規則台體，應如何計算這些物體的個數 ?
在《九章算術》中己經繪出各種台體，擬台體的體積公式，但離散物體的垛積問題直到沈括正式提出，並得到完滿的解決，這一成就構成了中國垛積術研究的開端，以後續有人研究，南宋楊輝在《詳解九章演算法》及《演算法通變本末》中給出了三個垛積公式：
三角垛
四隅垛
方垛垛 ( 其中 n 為垛層數 )
後來元代朱世傑較大的發展，在《四元玉鑒》中有系統而深入的研究垛積問題，取得了極為輝煌的成就，並使之在其後數百年中一直成為數學家們關注的課題。
朱世傑的許多級數求和問題中，可歸納出一串有著重要意義的公式：

這類求和公式統稱為三角垛公式。
到十九世紀李善蘭的《垛積比類》集中算史上垛積之大成，乃有進一步發揮。 在此基礎上產生了李善蘭恆等式和「尖錐術」等一系列優秀成果。
縱橫圖
即現代所謂幻方（ Magic Square ），一般是指由1到n的連續自然數組成的一個方陣，每行、每列及兩條對角線上的n個數之和均相同，至遲在戰國時代已經出現，被稱為洛書或九宮，但在後來的一千多年中並無進一步發展。
洛書顯然是一個三階幻方，其橫 、 縱 、對角線各行三數之和都是十五。 據北周甄鷥注《數術記遺》： 「九宮者，二四為肩，六八為足，左三右七，戴九履一，五居中央」，是世界上最古老的三階幻方 。
洛書
4 9 2
3 5 7
8 1 6

楊輝在他的《續古摘奇演算法》中創「縱橫圖」之名，收入幻方十三個，包括：洛書數（三階幻方）一，花十六圖（四階幻方）二，五五圖（五階幻方）二，六六圖（六階幻方）二，衍數圖（七階幻方）二，易數圖（八階幻方）二，九九圖（九階幻方）一，百子圖（十階幻方）一，另外還有聚五、聚六、聚五、攢九、八陣、連環諸圖，是一些呈圓形的數學陣，具有與幻方類似的性質。 楊輝不僅記了許多幻方，而且對於奇數階 3 n 階及雙數階幻方提示了具有一般性的造方法，成為中國數學史上第一位對幻方進行系統的數學探討的數學家。 此外，明代王文素著的《算學寶鑒》中亦有記載多種縱橫圖，程大位著的《演算法統宗》在卷17里載有14種縱橫圖。 清代方中通的《數度衍》在卷首之一的「九九圖說」後附有14種縱橫圖，它與楊輝著作中的基本上相同。 歐洲的同類工作直到十六世紀才得以系統地展開。
46 8 16 20 29 7 49
3 40 35 36 18 41 2
44 12 33 23 19 38 6
28 26 11 25 39 24 22
5 37 31 27 17 13 45
48 9 15 14 32 10 47
1 43 34 30 21 42 4
衍數圖（七階幻方） （縱橫斜175 ）
31 76 13 36 81 18 29 74 11
22 40 58 27 45 63 20 38 56
67 4 49 72 9 54 65 2 47
30 75 12 32 77 14 34 79 16
21 39 57 23 41 59 25 43 61
66 3 48 68 5 50 70 7 52
35 80 17 28 73 10 33 78 15
26 44 62 19 37 55 24 42 60
71 8 53 64 1 46 69 6 51
九九圖（九階幻方） （縱橫斜369 ）
右圖是楊輝的九九圖，可以清楚地看出他以三階幻方為基礎構造一般的3 n階幻方的嘗試：
這一九階幻方明顯地劃分為九個階方陣，每個三階為陣的各數都由九的倍數加上圖中藍色方框中的數字構成，且結構完全一致，其和諧、對稱，富有規律，在數學上達到了十分優美的境界。 體現了楊輝幻方研究的高度理論水準。
1 20 21 40 41 60 61 80 81 100
99 82 79 62 59 42 39 22 19 2
3 18 23 38 43 58 63 78 83 98
97 84 77 64 57 44 37 24 17 4
5 16 25 36 45 56 65 76 85 96
95 86 75 66 55 46 35 26 15 6
14 7 34 27 54 47 74 67 94 87
88 93 68 73 48 53 28 33 8 13
12 9 32 29 52 49 72 69 92 89
91 90 71 70 51 50 31 30 11 10
百子圖（十階幻方） （縱橫斜505 ）
尖錐術
公元 1845 年李善蘭在其《方圓闡釋》一書中建立了一套相當於簡單形式的積分學 — 尖錐術理論，提出：
體積是由面積積迭而成，面積是由線段積迭而成。
體積可變為面積，面積可變為線段。

勾股形

勾股形為什麼在中國古代直角三角形會叫「勾股形」呢?
原來，中國古代在進行天文測量時，在地上��一根木竿，叫做「表」。
「表」在地面上投射出一道日影，於是表和日影構成了一個直角三角形的兩條直角邊。 中國古代就把直角三角形稱為「勾股形」，「表」那條直角邊稱為「勾」，日影那條直角邊稱為「股」，勾股形的斜邊稱為「弦」 。
測出勾股的長度，便可以粗略地 推算出太陽的高度。

J. 數學，()等許許多多偉大發明和創造都體現了我國人民的堅強，勤勞和勤奮。

數學，(中醫中葯)等許許多多偉大發明和創造都體現了我國人民的堅強，勤勞和勤奮。讓中國人感到驕傲的不僅僅是四大發明，天文地理、數學、中醫中葯等許許多多偉大發明創造，都體現了我國人民的堅強、勤勞和智慧。

滿意請採納，謝謝🙏