A. 天才 奥数冠军的故事
我找的不全是奥数冠军的故事,但都是数学名家的故事.
刘徽
中国魏晋间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基者之一.刘徽公元263年注 《九章算术》.他全面证明了《九章算术》的方法和公式,指出并纠正了其中的错误,在数学方法和数学理论上作出了杰出的贡献.刘徽创造性的运用极限思想证明了圆面积公式及提出了计算圆周率的方法.
他用割圆术,从直径为2尺的圆内接正六边形开始割圆,依次得正12边形、正24边形……,割得越细,正多边形面积和圆面积之差越小,用他的原话说是“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”他计算了3072边形面积并验证了这个值.刘徽提出的计算圆周率的科学方法,奠定了此后千余年中国圆周率计算在世界上的领先地位.
刘徽在数学上的贡献极多,在开方不尽的问题中提出“求徽数”的思想,这方法与后来求无理根的近似值的方法一致,它不仅是圆周率精确计算的必要条件,而且促进了十进小数的产生;在线性方程组解法中,他创造了比直除法更简便的互乘相消法,与现今解法基本一致;并在中国数学史上第一次提出了“不定方程问题”;他还建立了等差级数前n项和公式;提出并定义了许多数学概念:如幂(面积);方程(线性方程组);正负数等等.刘徽还提出了许多公认正确的判断作为证明的前提.他的大多数推理、证明都合乎逻辑,十分严谨,从而把《九章算术》及他自己提出的解法、公式建立在必然性的基础之上.虽然刘徽没有写出自成体系的著作,但他注《九章算术》所运用的数学知识实际上已经形成了一个独具特色、包括概念和判断、并以数学证明为其联系纽带的理论体系.
祖冲之
祖冲之(429-500) 南朝宋齐间科学家,字文远,范阳遒(今河北涞水)人。博学多才,尤其对天文、数学有相当高的造诣。他广泛搜集、阅读关于天文、数学方面的书籍、文献。经常“亲量圭尺,躬察仪漏,目尽毫厘,心穷筹策”,进行精确的测量和仔细的推算。通过艰苦的努力,他在世界数学史上第一次将圆周率(Л)值计算到小数点后七位,即3.1415926到3.1415927之间。他提出约率22/7和密率355/113,这一密率值是世界上最早提出的,比欧洲早一千多年,所以有人主张叫它“祖率”。他将自己的数学研究和成果汇集成一部著作,名为《缀术》,唐朝国学曾经将此书定为数学课本。他编制的《大明历》,第一次将“岁差”引进历法。提出在391年中设置144个闰月。推算出一回归年的长度为365.24281481日,误差只有50秒左右。他不仅是一位杰出的数学家和天文学家,而且还是一位杰出的机械专家。他重新造出早已失传的指南车、千里船等巧妙机械多种。此外,他对音乐也有研究。著作有《释论语》、《释孝经》、《易义》、《老子义》、《庄子义》及小说《述异记》等,均早已遗失。
华罗庚
华罗庚(1910~1985),数学家,中国科学院院士。1910年11月12日生于江苏金坛,1985年6月12日卒于日本东京。
1924年金坛中学初中毕业,后刻苦自学。1930年后在清华大学任教。1936年赴英国剑桥大学访问、学习。1938年回国后任西南联合大学教授。1946年赴美国,任普林斯顿数学研究所研究员、普林斯顿大学和伊利诺斯大学教授,1950年回国。历任清华大学教授,中国科学院数学研究所、应用数学研究所所长、名誉所长,中国数学学会理事长、名誉理事长,全国数学竞赛委员会主任,美国国家科学院国外院士,第三世界科学院院士,联邦德国巴伐利亚科学院院士,中国科学院物理学数学化学部副主任、副院长、主席团成员,中国科学技术大学数学系主任、副校长,中国科协副主席,国务院学位委员会委员等职。曾任一至六届全国人大常务委员,六届全国政协副主席。曾被授予法国南锡大学、香港中文大学和美国伊利诺斯大学荣誉博士学位。主要从事解析数论、矩阵几何学、典型群、自守函数论、多复变函数论、偏微分方程、高维数值积分等领域的研究与教授工作并取得突出成就。40年代,解决了高斯完整三角和的估计这一历史难题,得到了最佳误差阶估计(此结果在数论中有着广泛的应用);对G.H.哈代与J.E.李特尔伍德关于华林问题及E.赖特关于塔里问题的结果作了重大的改进,至今仍是最佳纪录。
在代数方面,证明了历史长久遗留的一维射影几何的基本定理;给出了体的正规子体一定包含在它的中心之中这个结果的一个简单而直接的证明,被称为嘉当-布饶尔-华定理。其专著《堆垒素数论》系统地总结、发展与改进了哈代与李特尔伍德圆法、维诺格拉多夫三角和估计方法及他本人的方法,发表40余年来其主要结果仍居世界领先地位,先后被译为俄、匈、日、德、英文出版,成为20世纪经典数论著作之一。其专著《多个复变典型域上的调和分析》以精密的分析和矩阵技巧,结合群表示论,具体给出了典型域的完整正交系,从而给出了柯西与泊松核的表达式。这项工作在调和分析、复分析、微分方程等研究中有着广泛深入的影响,曾获中国自然科学奖一等奖。倡导应用数学与计算机的研制,曾出版《统筹方法平话》、《优选学》等多部著作并在中国推广应用。与王元教授合作在近代数论方法应用研究方面获重要成果,被称为“华-王方法”。在发展数学教育和科学普及方面做出了重要贡献。发表研究论文200多篇,并有专著和科普性著作数十种。
最伟大的三位(或四位)数学家
高斯
高斯(C.F.Gauss,1777.4.30-1855.2.23)是德国数学家、物理学家和天文学家,出生于德国布伦兹维克的一个贫苦家庭。父亲格尔恰尔德·迪德里赫先后当过护堤工、泥瓦匠和园丁,第一个妻子和他生活了10多年后因病去世,没有为他留下孩子。迪德里赫后来娶了罗捷雅,第二年他们的孩子高斯出生了,这是他们唯一的孩子。父亲对高斯要求极为严厉,甚至有些过份,常常喜欢凭自己的经验为年幼的高斯规划人生。高斯尊重他的父亲,并且秉承了其父诚实、谨慎的性格。1806年迪德里赫逝世,此时高斯已经做出了许多划时代的成就。
在成长过程中,幼年的高斯主要是力于母亲和舅舅。高斯的外祖父是一位石匠,30岁那年死于肺结核,留下了两个孩子:高斯的母亲罗捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)。弗利德里希富有智慧,为人热情而又聪明能干投身于纺织贸易颇有成就。他发现姐姐的儿子聪明伶利,因此他就把一部分精力花在这位小天才身上,用生动活泼的方式开发高斯的智力。若干年后,已成年并成就显赫的高斯回想起舅舅为他所做的一切,深感对他成才之重要,他想到舅舅多产的思想,不无伤感地说,舅舅去世使"我们失去了一位天才"。正是由于弗利德里希慧眼识英才,经常劝导姐夫让孩子向学者方面发展,才使得高斯没有成为园丁或者泥瓦匠。
在数学史上,很少有人象高斯一样很幸运地有一位鼎力支持他成才的母亲。罗捷雅直到34岁才出嫁,生下高斯时已有35岁了。他性格坚强、聪明贤慧、富有幽默感。高斯一生下来,就对一切现象和事物十分好奇,而且决心弄个水落石出,这已经超出了一个孩子能被许可的范围。当丈夫为此训斥孩子时,他总是支持高斯,坚决反对顽固的丈夫想把儿子变得跟他一样无知。
罗捷雅真诚地希望儿子能干出一番伟大的事业,对高斯的才华极为珍视。然而,他也不敢轻易地让儿子投入当时尚不能养家糊口的数学研究中。在高斯19岁那年,尽管他已做出了许多伟大的数学成就,但她仍向数学界的朋友W.波尔约(W.Bolyai,非欧几何创立者之一J.波尔约之父)问道:高斯将来会有出息吗?W.波尔约说她的儿子将是"欧洲最伟大的数学家",为此她激动得热泪盈眶。
7岁那年,高斯第一次上学了。头两年没有什么特殊的事情。1787年高斯10岁,他进入了学习数学的班次,这是一个首次创办的班,孩子们在这之前都没有听说过算术这么一门课程。数学教师是布特纳(Buttner),他对高斯的成长也起了一定作用。
在全世界广为流传的一则故事说,高斯10岁时算出布特纳给学生们出的将1到100的所有整数加起来的算术题,布特纳刚叙述完题目,高斯就算出了正确答案。不过,这很可能是一个不真实的传说。据对高斯素有研究的著名数学史家E·T·贝尔(E.T.Bell)考证,布特纳当时给孩子们出的是一道更难的加法题:81297+81495+81693+…+100899。
当然,这也是一个等差数列的求和问题(公差为198,项数为100)。当布特纳刚一写完时,高斯也算完并把写有答案的小石板交了上去。E·T·贝尔写道,高斯晚年经常喜欢向人们谈论这件事,说当时只有他写的答案是正确的,而其他的孩子们都错了。高斯没有明确地讲过,他是用什么方法那么快就解决了这个问题。数学史家们倾向于认为,高斯当时已掌握了等差数列求和的方法。一位年仅10岁的孩子,能独立发现这一数学方法实属很不平常。贝尔根据高斯本人晚年的说法而叙述的史实,应该是比较可信的。而且,这更能反映高斯从小就注意把握更本质的数学方法这一特点。
高斯的计算能力,更主要地是高斯独到的数学方法、非同一般的创造力,使布特纳对他刮目相看。他特意从汉堡买了最好的算术书送给高斯,说:"你已经超过了我,我没有什么东西可以教你了。"接着,高斯与布特纳的助手巴特尔斯(J.M.Bartels)建立了真诚的友谊,直到巴特尔斯逝世。他们一起学习,互相帮助,高斯由此开始了真正的数学研究。
1788年,11岁的高斯进入了文科学校,他在新的学校里,所有的功课都极好,特别是古典文学、数学尤为突出。经过巴特尔斯等人的引荐,布伦兹维克公爵召见了14岁的高斯。这位朴实、聪明但家境贫寒的孩子赢得了公爵的同情,公爵慷慨地提出愿意作高斯的资助人,让他继续学习。
布伦兹维克公爵在高斯的成才过程中起了举足轻重的作用。不仅如此,这种作用实际上反映了欧洲近代科学发展的一种模式,表明在科学研究社会化以前,私人的资助是科学发展的重要推动因素之一。高斯正处于私人资助科学研究与科学研究社会化的转变时期。
1792年,高斯进入布伦兹维克的卡罗琳学院继续学习。1795年,公爵又为他支付各种费用,送他入德国著名的哥丁根大家,这样就使得高斯得以按照自己的理想,勤奋地学习和开始进行创造性的研究。1799年,高斯完成了博士论文,回到家乡布伦兹维克,正当他为自己的前途、生计担忧而病倒时—虽然他的博士论文顺利通过了,已被授予博士学位,同时获得了讲师职位,但他没有能成功地吸引学生,因此只能回老家-又是公爵伸手救援他。公爵为高斯付诸了长篇博士论文的印刷费用,送给他一幢公寓,又为他印刷了《算术研究》,使该书得以在1801年问世;还负担了高斯的所有生活费用。所有这一切,令高斯十分感动。他在博士论文和《算术研究》中,写下了情真意切的献词:"献给大公","你的仁慈,将我从所有烦恼中解放出来,使我能从事这种独特的研究"。
1806年,公爵在抵抗拿破仑统帅的法军时不幸阵亡,这给高斯以沉重打击。他悲痛欲绝,长时间对法国人有一种深深的敌意。大公的去世给高斯带来了经济上的拮据,德国处于法军奴役下的不幸,以及第一个妻子的逝世,这一切使得高斯有些心灰意冷,但他是位刚强的汉子,从不向他人透露自己的窘况,也不让朋友安慰自己的不幸。人们只是在19世纪整理他的未公布于众的数学手稿时才得知他那时的心态。在一篇讨论椭圆函数的手搞中,突然插入了一段细微的铅笔字:"对我来说,死去也比这样的生活更好受些。"
慷慨、仁慈的资助人去世了,因此高斯必须找一份合适的工作,以维持一家人的生计。由于高斯在天文学、数学方面的杰出工作,他的名声从1802年起就已开始传遍欧洲。彼得堡科学院不断暗示他,自从1783年欧拉去世后,欧拉在彼得堡科学院的位置一直在等待着象高斯这样的天才。公爵在世时坚决劝阻高斯去俄国,他甚至愿意给高斯增加薪金,为他建立天文台。现在,高斯又在他的生活中面临着新的选择。
为了不使德国失去最伟大的天才,德国著名学者洪堡(B.A.Von Humboldt)联合其他学者和政界人物,为高斯争取到了享有特权的哥丁根大学数学和天文学教授,以及哥丁根天文台台长的职位。1807年,高斯赴哥丁根就职,全家迁居于此。从这时起,除了一次到柏林去参加科学会议以外,他一直住在哥丁根。洪堡等人的努力,不仅使得高斯一家人有了舒适的生活环境,高斯本人可以充分发挥其天才,而且为哥丁根数学学派的创立、德国成为世界科学中心和数学中心创造了条件。同时,这也标志着科学研究社会化的一个良好开端。
高斯的学术地位,历来为人们推崇得很高。他有"数学王子"、"数学家之王"的美称、被认为是人类有史以来"最伟大的三位(或四位)数学家之一"(阿基米德、牛顿、高斯或加上欧拉)。人们还称赞高斯是"人类的骄傲"。天才、早熟、高产、创造力不衰、……,人类智力领域的几乎所有褒奖之词,对于高斯都不过份。
高斯的研究领域,遍及纯粹数学和应用数学的各个领域,并且开辟了许多新的数学领域,从最抽象的代数数论到内蕴几何学,都留下了他的足迹。从研究风格、方法乃至所取得的具体成就方面,他都是18—19世纪之交的中坚人物。如果我们把18世纪的数学家想象为一系列的高山峻岭,那么最后一个令人肃然起敬的巅峰就是高斯;如果把19世纪的数学家想象为一条条江河,那么其源头就是高斯。
虽然数学研究、科学工作在18世纪末仍然没有成为令人羡慕的职业,但高斯依然生逢其时,因为在他快步入而立之年之际,欧洲资本主义的发展,使各国政府都开始重视科学研究。随着拿破仑对法国科学家、科学研究的重视,俄国的沙皇以及欧洲的许多君主也开始对科学家、科学研究刮目相看,科学研究的社会化进程不断加快,科学的地位不断提高。作为当时最伟大的科学家,高斯获得了不少的荣誉,许多世界著名的科学泰斗都把高斯当作自己的老师。
1802年,高斯被俄国彼得堡科学院选为通讯院士、喀山大学教授;1877年丹麦政府任命他为科学顾问,德国汉诺威政府也聘请他担任政府科学顾问。
高斯的一生,是典型的学者的一生。他始终保持着农家的俭朴,使人难以想象他是一位大教授,世界上最伟大的数学家。他先后结过两次婚,几个孩子曾使他颇为恼火。不过,这些对他的科学创造影响不太大。在获得崇高声誉、德国数学开始主宰世界之时,一代天骄走完了生命旅程。
牛顿
伊萨克·牛顿,于1642年的圣诞节出生于英格兰林肯州活尔斯索浦。父亲在他出生前3个月就去世了,母亲改嫁后 他只得由外祖母和舅舅抚养。幼年的牛顿,学习平平,但却非常喜欢手工制作。同时他还对绘画有着非凡的才华。
牛顿12岁开始上中学,这时他的爱好由手工制作发展到爱搞机械小制作。他从小制作中体会到学好功课,特别是学好数学,对动手搞好制作大有益处。于是牛顿在学习加倍努力,成绩大进。
牛顿15岁时,由于家庭原因,被迫辍学务农。非常渴求知识的牛顿,仍然抓紧一切时间学习、苦读。牛顿这种勤奋好学的精神感动了牛顿的舅舅。终于在舅舅的资助之下又回到学校复读。
1661年,19岁的牛顿,考入了著名的剑桥大学。在学习期间,牛顿的第一任教授伊萨克?巴鲁独具慧眼,发现了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力,于是将自己掌握的数学知识传授给了牛顿,并把他引向近代自然科学的研究。1664年经考试牛顿选为巴鲁的助手。1665年,牛顿大学毕业,获得学士学位。正准备留校继续深造的时候,严重的鼠疫席卷英国,剑桥大学被迫关闭了。牛顿两次回到故乡避灾,而这恰恰是牛顿一生中最重要的转折点。牛顿在家乡安静的环境里,专心致志地思考数学、物理学和天文学问题,思想火山积聚多年的活力,终于爆发了,智慧的洪流,滚滚奔腾。短短的18个月,他就孕育成形了:流数术(微积分)、万有引力定律和光学分析的基本思想。牛顿于1684年通过计算彻底解决了1666年发现的万有引力。1687年,他45岁时完成了人类科学史上少有科学巨著《自然哲学的数学原理》,继承了开普勒、伽里略,用数学方法建立起完整的经典力学体系,轰动了全世界。
牛顿的数学贡献,最突出的有三项,即做为特殊形式的微积分的“流数术”,二项式定理及“广义的算术”(代数学)。
牛顿为了解决运动问题,创立了一种和物理概念直接联系的数学理论,即牛顿称之为“流数术”的理论,这实际上就是微积分理论。牛顿在1665年5月20日的一份手稿中提到“流数术”,因此牛顿始创微积分的时间来说比现代微积分的创始人德国的数学家莱布尼茨大约早10年,但从正式公开发表的时间说牛顿却比莱布尼茨要晚。事实上,他们二人是各自独立地建立了微积分。只不过牛顿的“流数术”还存在着一些缺陷。
牛顿开始对二项式的研究是在从剑桥大学回故乡避鼠疫的前夕。他在前人瓦里士的基础上进一步明确了负指数的含义。牛顿研究得出的二项式级数展开式是研究级数论、函数论、数学分析、方程理论的有力工具。
欧拉
欧拉(Leonhard Euler 公元1707-1783年) 1707年出生在瑞士的巴塞尔城,13岁就进巴塞尔大学读书,得到当时最有名的数学家约翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667-1748年)的精心指导.
欧拉渊博的知识,无穷无尽的创作精力和空前丰富的著作,都是令人惊叹不已的!他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文.到今几乎每一个数学领域都可以看到欧拉的名字,从初等几何的欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函数,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,复变函数的欧拉公式等等,数也数不清.他对数学分析的贡献更独具匠心,《无穷小分析引论》一书便是他划时代的代表作,当时数学家们称他为"分析学的化身".
欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学家,据统计他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%,彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了四十七年.
欧拉著作的惊人多产并不是偶然的,他可以在任何不良的环境中工作,他常常抱着孩子在膝上完成论文,也不顾孩子在旁边喧哗.他那顽强的毅力和孜孜不倦的治学精神,使他在双目失明以后, 也没有停止对数学的研究,在失明后的17年间,他还口述了几本书和400篇左右的论文.19世纪伟大数学家高斯曾说:"研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法."
欧拉的父亲保罗·欧拉(Paul Euler)也是一个数学家,原希望小欧拉学神学,同时教他一点教学.由于小欧拉的才人和异常勤奋的精神,又受到约翰·伯努利的赏识和特殊指导,当他在19岁时写了一篇关于船桅的论文,获得巴黎科学院的奖的奖金后,他的父亲就不再反对他攻读数学了.
1725年约翰·伯努利的儿子丹尼尔·伯努利赴俄国,并向沙皇喀德林一世推荐了欧拉,这样,在1727年5月17日欧拉来到了彼得堡.1733年,年仅26岁的欧拉担任了彼得堡科学院数学教授.1735年,欧拉解决了一个天文学的难题(计算慧星轨道),这个问题经几个著名数学家几个月的努力才得到解决,而欧拉却用自己发明的方法,三天便完成了.然而过度的工作使他得了眼病,并且不幸右眼失明了,这时他才28岁.1741年欧拉应普鲁士彼德烈大帝的邀请,到柏林担任科学院物理数学所所长,直到1766年,后来在沙皇喀德林二世的诚恳敦聘下重回彼得堡,不料没有多久,左眼视力衰退,最后完全失明.不幸的事情接踵而来,1771年彼得堡的大火灾殃及欧拉住宅,带病而失明的64岁的欧拉被围困在大火中,虽然他被别人从火海中救了出来,但他的书房和大量研究成果全部化为灰烬了.
沉重的打击,仍然没有使欧拉倒下,他发誓要把损失夺回来.在他完全失明之前,还能朦胧地看见东西,他抓紧这最后的时刻,在一块大黑板上疾书他发现的公式,然后口述其内容,由他的学生特别是大儿子A·欧拉(数学家和物理学家)笔录.欧拉完全失明以后,仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,凭着记忆和心算进行研究,直到逝世,竟达17年之久.
欧拉的记忆力和心算能力是罕见的,他能够复述年青时代笔记的内容,心算并不限于简单的运算,高等数学一样可以用心算去完成.有一个例子足以说明他的本领,欧拉的两个学生把一个复杂的收敛级数的17项加起来,算到第50位数字,两人相差一个单位,欧拉为了确定究竟谁对,用心算进行全部运算,最后把错误找了出来.欧拉在失明的17年中;还解决了使牛顿头痛的月离问题和很多复杂的分析问题.
欧拉的风格是很高的,拉格朗日是稍后于欧拉的大数学家,从19岁起和欧拉通信,讨论等周问题的一般解法,这引起变分法的诞生.等周问题是欧拉多年来苦心考虑的问题,拉格朗日的解法,博得欧拉的热烈赞扬,1759年10月2日欧拉在回信中盛称拉格朗日的成就,并谦虚地压下自己在这方面较不成熟的作品暂不发表,使年青的拉格朗日的工作得以发表和流传,并赢得巨大的声誉.他晚年的时候,欧洲所有的数学家都把他当作老师,著名数学家拉普拉斯(Laplace)曾说过:"欧拉是我们的导师." 欧拉充沛的精力保持到最后一刻,1783年9月18日下午,欧拉为了庆祝他计算气球上升定律的成功,请朋友们吃饭,那时天王星刚发现不久,欧拉写出了计算天王星轨道的要领,还和他的孙子逗笑,喝完茶后,突然疾病发作,烟斗从手中落下,口里喃喃地说:"我死了",欧拉终于"停止了生命和计算".
欧拉的一生,是为数学发展而奋斗的一生,他那杰出的智慧,顽强的毅力,孜孜不倦的奋斗精神和高尚的科学道德,永远是值得我们学习的. 〔欧拉还创设了许多数学符号,例如π(1736年),I(1777年),e(1748年),sin和cos(1748年),tg(1753年),△x(1755年),∑(1755年),f(x)(1734年)等.
阿基米德
阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称“智慧之都”的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研《几何原本》。
后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有“力学之父”的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的“阿基米德原理”,他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部,但多数是几何著作,这对于推动数学的发展,起着决定性的作用。著有《砂粒计算》、《圆的度量》、《球与圆柱》、《抛物线求积法》、《论螺线》、《平面的平衡》、《浮体》、《论锥型体与球型体》等。
丹麦数学史家海伯格,于1906年发现了阿基米德给厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的传抄本。通过研究发现,这些信件和传抄本中,蕴含着微积分的思想,他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。
正因为他的杰出贡献,美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两们通常是牛顿和高斯。不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。
B. 奥数和数学的区别是什么
现在很多家长都会让学生提早学习一些知识,奥数就是其中一项。大家都知道奥数是属于数学学科范围的。但是很多家长在为孩子报班的时候,都会遇到类似于奥数培训班和数学培训班的课程,那么奥数和数学有什么区别呢?
1、定义不同
奥林匹克数学竞赛或数学奥林匹克竞赛,简称奥数。国际数学奥林匹克作为一项国际性赛事,由国际数学教育专家命题,出题范围超出了所有国家的义务教育水平,难度大大超过大学入学考试。
数学(mathematics或maths,来自希腊语,“máthēma”;经常被缩写为“math”),是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,从某种角度看属于形式科学的一种。数学家和哲学家对数学的确切范围和定义有一系列的看法。
2、发展历史不同
奥数:在世界上,以数为内容的竞赛有着悠久的历史:古希腊时就有解几何难题的比赛;我国战国时期齐威王与大将田忌的赛马,实是一种对策论思想的比赛。
1934年和1935年,苏联开始在列宁格勒和莫斯科举办中学数学竞赛,并冠以数学奥林匹克的名称,1959年在布加勒斯特举办第一届国际数学奥林匹克。
数学:在中国古代,数学叫作算术,又称算学,最后才改为数学.中国古代的算术是六艺之一(六艺中称为“数”)。
数学起源于人类早期的生产活动,古巴比伦人从远古时代开始已经积累了一定的数学知识,并能应用实际问题。从数学本身看,他们的数学知识也只是观察和经验所得,没有综合结论和证明,但也要充分肯定他们对数学所做出的贡献。
3、作用不同
奥数对青少年的脑力锻炼有着一定的作用,可以通过奥数对思维和逻辑进行锻炼,对学生起到的并不仅仅是数学方面的作用,通常比普通数学要深奥些。
数学是一切科学的基础,可以说人类的每一次重大进步背后都是数学在后面强有力的支撑。第一次工业革命,人类发明了蒸汽机,没有数学又哪里会有现在先进的汽车自动化生产线。
现在的信息化革命,没有数学,又哪里使信息可以如此快速的交换。数学是一种工具学科,是学习其他学科的基础。往往数学上的突破,会带动很多其他学科的重大突破。
奥数是为有数学天赋有学数学兴趣,有学习余力的孩子准备的课,所以自然比学校的数学课难。奥数与学校数学最大的不同就是学校数学是根据大多数孩子编写的,符合大多数孩的的数学认知与逻辑思维能力的课程。奥数的题目则讲究思考时的难度与一定的趣味性,奥数教学为超前教学,将初中和高中的数学知识编成类似于脑筋急转弯式的数学题让学生来做。
C. 奥数是什么意思 奥数的介绍
1、奥数一般指国际数学奥林匹克竞赛。
2、国际数学奥林匹克竞赛是匈牙利数学界为纪念数理学家厄特沃什·罗兰于1894年组织的数学竞赛。而把数学竞赛与体育竞赛相提并论,与科学的发源地--古希腊联系在一起的是前苏联,她把数学竞赛称为数学奥林匹克。20世纪上半叶,不同国家相继组织了各级各类的数学竞赛,先在学校,继之在地区,后来在全国进行,逐步形成了金字塔式的竞赛系统。从各国的竞赛进一步发展,自然为形成最高一层的国际竞赛创造了必要的条件。
D. 奥数是怎么来的
大家对奥林匹克体育竞赛可能都比较了解,可是你对奥林匹克数学竞赛了解吗?
既然是数学竞赛就离不开解题,善于解题是掌握数学的一个很重要的标志。在解体活动中有意或无意的竞争比赛的历史已经很久远了。古希腊就有解几何难题竞赛的相关记录;16世纪在意大利有过关于口吃者塔塔利亚求解三次方程的激烈竞争;19世纪法国数学科学院以悬赏方法征求数学难题解答……这些都是世界数学史上比较古老的比赛,而现代意义上的数学竞赛来源于匈牙利。
1894年,在全国举办中学生数学竞赛的决议由匈牙利数学物理协会讨论通过。决议规定自1894年起每年10月在匈牙利举行中学生数学竞赛,每届3道题,限4小时完成。这项决议是世界中学数学竞赛的首创,匈牙利的数学竞赛造就和发掘了一大批数学大师。
1934年,中学数学奥林匹克大赛在原苏联的列宁格勒大学举办,首次把数学考试与公元前776年古希腊的奥林匹克体育运动联系起来,这就是“数学奥林匹克”名字的来历。
1959年7月,第一届世界数学奥林匹克竞赛在罗马尼亚古都布拉索拉拉开帷幕,这是数学竞赛首次跨越国界在世界范围内举办。如今,肃然不是世界上每个国家都参与这个数学竞赛,但是大多数经济文化比较发达的国家对这个比赛还是比较重视的。发展到现在,数学奥林匹克已经是世界公认的最有影响力的中学数学竞赛,同时也是水平和级别最高的中学数学比赛。
来自中国的选手,在每一届数学奥林匹克竞赛中都会取得让国家骄傲的成绩,几乎每年都会把金牌捧回家。
E. 奥数是什么意思
奥林匹克数学竞赛或数学奥林匹克竞赛,简称奥数。
国际数学奥林匹克作为一项国际性赛事,由国际数学教育专家命题,出题范围超出了所有国家的义务教育水平,难度大大超过大学入学考试。
奥数对青少年的脑力锻炼有着一定的作用,可以通过奥数对思维和逻辑进行锻炼,对学生起到的并不仅仅是数学方面的作用,通常比普通数学要深奥些。
我国的数学竞赛起步不算晚。解放后,在华罗庚教授等老一辈数学家的倡导下,从1956年起,开始举办中学数学竞赛,在北京、上海、福建、天津、南京、武汉、成都等省、市都恢复了中学数学竞赛,并举办了由京、津、沪、粤、川、辽、皖合办的高中数学联赛,
1979年,我国大陆上的29个省、市、自治区全部举办了中学数学竞赛。此后,全国各地开展数学竞赛的热情有了空前的高涨。1980年,在大连召开的第一届全国数学普及工作会议上,确定将数学竞赛作为中国数学会及各省、市、自治区数学会的一项经常性工作,每年10月中旬的第一个星期日举行"全国高中数学联合竞赛"。
同时,我国数学界也在积极准备派出选手参加国际数学奥林匹克的角逐。1985年,开始举办全国初中数学联赛;1986年,开始举办"华罗庚金杯"少年数学邀请赛;1991年,开始举办全国小学数学联赛。
F. 奥数与奥林匹克的区别奥数一百内有几个数
奥林匹克数学竞赛,简称奥数。1934年和1935年,苏联开始在列宁格勒和莫斯科举办中学数学竞赛,并冠以数学奥林匹克的名称,1959年在布加勒斯特举办第一届国际数学奥林匹克。
国际数学奥林匹克作为一项国际性赛事,由国际数学教育专家命题,出题范围超出了所有国家的义务教育水平,难度大大超过大学入学考试。有关专家认为,只有5%的智力超常儿童适合学奥林匹克数学,而能一路过关斩将冲到国际数学奥林匹克顶峰的人更是凤毛麟角。
奥林匹克运动会(简称奥运会)(Olympic Games /ào lín pǐ kè yùn dòng huì) 是国际奥林匹克委员会主办的包含多种体育运动项目的国际性运动会,每四年举行一次。奥林匹克运动会最早起源于古希腊,因举办地在奥林匹亚而得名。奥林匹克运动会现在已经成为了和平与友谊的象征,它是一种融体育、教育、文化为一体的综合性、持续性、世界性的活动,也是一种文化的传播体现,这样的传播在奥运会中能得到充分的展示。
两者之间无任何联系,只是名称类似而已。
一百内0-100,有101个整数,51个偶数,50个奇数。若是数,包括小数则是无穷多个。
G. 奥林匹克数学的来历
“奥数”是奥林匹克数学竞赛的简称。1934年和1935年,前苏联开始在列宁格勒和莫斯科举办中学数学竞赛,并冠以数学奥林匹克的名称,1959年在布加勒斯特举办第一届国际数学奥林匹克竞赛。
国际数学奥林匹克作为一项国际性赛事,由国际数学教育专家命题,出题范围超出了所有国家的义务教育水平,难度大大超过大学入学考试。有关专家认为,只有5%的智力超常儿童适合学奥林匹克数学,而能一路过关斩将冲到国际数学奥林匹克顶峰的人更是凤毛麟角。
近年来,我国各种以远远高于课堂数学教学内容为主的各种课外数学提高班、培训班纷纷冠以“奥数”的名号,使得“奥数”培训逐渐脱离奥赛选手选拔的轨道,凸显出泛大众化的特征。虽然不少知名数学家和数学教育工作者发出了谨防“奥数”走偏的呼声,但“奥数”成绩与中学升学之间的微妙关系使得“奥数”内涵的扩大化趋势难以阻挡。凡是各学校、团体主办的各种杯赛针对性极强的课外数学培训统统披上了“奥数”的外衣,脱离课本、强调技巧成了“奥数”的代名词。
H. 奥数题目
1.就是在所有比1大的整数中,除了1和它本身以外,不再有别的约数,这种整数叫做质数或素数。还可以说成质数只有1和它本身两个约数。这终规只是文字上的解释而已。能不能有一个代数式,规定用字母表示的那个数为规定的任何值时,所代入的代数式的值都是质数呢?
2.素数是这样的整数,它除了能表示为它自己和1的乘积以外,不能表示为任
何其它两个整数的乘积。例如,15=3*5,所以15不是素数;又如,12
=6*2=4*3,所以12也不是素数。另一方面,13除了等于13*1以
外,不能表示为其它任何两个整数的乘积,所以13是一个素数。
编辑本段质数的概念
所谓质数或称素数,就是一个正整数,除了本身和 1 以外并没有任何其他因子。例如 2,3,5,7 是质数,而 4,6,8,9 则不是,后者称为合成数或合数。从这个观点可将整数分为两种,一种叫质数,一种叫合成数。(有人认为数目字 1 不该称为质数)著名的高斯「唯一分解定理」说,任何一个整数。可以写成一串质数相乘的积。
编辑本段质数的奥秘
质数的分布是没有规律的,往往让人莫名其妙。如:101、401、601、701都是质数,但上下面的301(7*43)和901(17*53)却是合数。
有人做过这样的验算:1^2+1+41=43,2^2+2+41=47,3^2+3+41=53……于是就可以有这样一个公式:设一正数为n,则n^2+n+41的值一定是一个质数。这个式子一直到n=39时,都是成立的。但n=40时,其式子就不成立了,因为40^2+40+41=1681=41*41。
说起质数就少不了哥德巴赫猜想,和著名的“1+1”
哥德巴赫猜想 :(Goldbach Conjecture)
内容为“所有的大于2的偶数,都可以表示为两个素数”
这个问题是德国数学家哥德巴赫(C.Goldbach,1690-1764)于1742年6月7日在给大数学家欧拉的信中提出的,所以被称作哥德巴赫猜想。同年6月30日,欧拉在回信中认为这个猜想可能是真的,但他无法证明。从此,这道数学难题引起了几乎所有数学家的注意。哥德巴赫猜想由此成为数学皇冠上一颗可望不可及的“明珠”。“用当代语言来叙述,哥德巴赫猜想有两个内容,第一部分叫做奇数的猜想,第二部分叫做偶数的猜想。奇数的猜想指出,任何一个大于等于7的奇数都是三个素数的和。偶数的猜想是说,大于等于4的偶数一定是两个素数的和。”(引自《哥德巴赫猜想与潘承洞》)
哥德巴赫猜想貌似简单,要证明它却着实不易,成为数学中一个著名的难题。18、19世纪,所有的数论专家对这个猜想的证明都没有作出实质性的推进,直到20世纪才有所突破。直接证明哥德巴赫猜想不行,人们采取了“迂回战术”,就是先考虑把偶数表为两数之和,而每一个数又是若干素数之积。如果把命题"每一个大偶数可以表示成为一个素因子个数不超过a个的数与另一个素因子不超过b个的数之和"记作"a+b",那么哥氏猜想就是要证明"1+1"成立。
1900年,20世纪最伟大的数学家希尔伯特,在国际数学会议上把“哥德巴赫猜想”列为23个数学难题之一。此后,20世纪的数学家们在世界范围内“联手”进攻“哥德巴赫猜想”堡垒,终于取得了辉煌的成果。
到了20世纪20年代,有人开始向它靠近。1920年,挪威数学家布爵用一种古老的筛选法证明,得出了一个结论:每一个比6大的偶数都可以表示为(9+9)。这种缩小包围圈的办法很管用,科学家们于是从(9十9)开始,逐步减少每个数里所含质数因子的个数,直到最后使每个数里都是一个质数为止,这样就证明了“哥德巴赫猜想”。
1920年,挪威的布朗(Brun)证明了 “9+9 ”。
1924年,德国的拉特马赫(Rademacher)证明了“7+7 ”。
1932年,英国的埃斯特曼(Estermann)证明了 “6+6 ”。
1937年,意大利的蕾西(Ricei)先后证明了“5+7 ”, “4+9 ”, “3+15 ”和“2+366 ”。
1938年,苏联的布赫 夕太勃(Byxwrao)证明了“5+5 ”。
1940年,苏联的布赫 夕太勃(Byxwrao)证明了 “4+4 ”。
1948年,匈牙利的瑞尼(Renyi)证明了“1+c ”,其中c是一很大的自然数。
1956年,中国的王元证明了 “3+4 ”。
1957年,中国的王元先后证明了 “3+3 ”和 “2+3 ”。
1962年,中国的潘承洞和苏联的巴尔巴恩(BapoaH)证明了 “1+5 ”, 中国的王元证明了“1+4 ”。
1965年,苏联的布赫 夕太勃(Byxwrao)和小维诺格拉多夫(BHHopappB),及 意大利的朋比利(Bombieri)证明了“1+3 ”。
1966年,中国的陈景润证明了 “1+2 ”[用通俗的话说,就是大偶数=素数+素数*素数或大偶数=素数+素数(注:组成大偶数的素数不可能是偶素数,只能是奇素数。因为在素数中只有一个偶素数,那就是2。)]。
其中“s + t ”问题是指: s个质数的乘积 与t个质数的乘积之和
20世纪的数学家们研究哥德巴赫猜想所采用的主要方法,是筛法、圆法、密率法和三角和法等等高深的数学方法。解决这个猜想的思路,就像“缩小包围圈”一样,逐步逼近最后的结果。
由于陈景润的贡献,人类距离哥德巴赫猜想的最后结果“1+1”仅有一步之遥了。但为了实现这最后的一步,也许还要历经一个漫长的探索过程。有许多数学家认为,要想证明“1+1”,必须通过创造新的数学方法,以往的路很可能都是走不通的。
编辑本段质数的性质
被称为“17世纪最伟大的法国数学家”费尔马,也研究过质数的性质。他发现,设Fn=2^(2^n)+1,则当n分别等于0、1、2、3、4时,Fn分别给出3、5、17、257、65537,都是质数,由于F5太大(F5=4294967297),他没有再往下检测就直接猜测:对于一切自然数,Fn都是质数。但是,就是在F5上出了问题!费尔马死后67年,25岁的瑞士数学家欧拉证明:F5=4294967297=641*6700417,并非质数,而是合数。
更加有趣的是,以后的Fn值,数学家再也没有找到哪个Fn值是质数,全部都是合数。目前由于平方开得较大,因而能够证明的也很少。现在数学家们取得Fn的最大值为:n=1495。这可是个超级天文数字,其位数多达10^10584位,当然它尽管非常之大,但也不是个质数。质数和费尔马开了个大玩笑!
编辑本段质数的假设
17世纪还有位法国数学家叫梅森,他曾经做过一个猜想:2^p-1代数式,当p是质数时,2^p-1是质数。他验算出了:当p=2、3、5、7、17、19时,所得代数式的值都是质数,后来,欧拉证明p=31时,2^p-1是质数。 p=2,3,5,7时,Mp都是素数,但M11=2047=23×89不是素数。
还剩下p=67、127、257三个梅森数,由于太大,长期没有人去验证。梅森去世250年后,美国数学家科勒证明,2^67-1=193707721*761838257287,是一个合数。这是第九个梅森数。20世纪,人们先后证明:第10个梅森数是质数,第11个梅森数是合数。质数排列得这样杂乱无章,也给人们寻找质数规律造成了困难。
编辑本段质数表上的质数
现在,数学家找到的最大的梅森数是一个有9808357位的数:2^32582657-1。数学虽然可以找到很大的质数,但质数的规律还是无法循
编辑本段【求大质数的方法】
研究发现质数除2以外都是奇数,而奇数除了【奇数*奇数】(或再加“*奇数”)都是质数。那么用计算机先把【奇数*奇数】(或再加“*奇数”)(比如9,15,21,25,27,33,35,39……)都求出来,再找奇数中上面没提到的那些数,那些数就是素数。
人们找出的几个超大质数中有遗漏,那么就可以用此方法求出那些遗漏的数,不过需要很长时间!
这对于“孪生素数”有帮助喔!
上面这个算法比较垃圾,对于求很大的素数效率低下,这个很大的素数可以用概率算法求。
编辑本段【质数的个数】
有近似公式: x 以内质数个数约等于 x / ln(x)
ln是自然对数的意思。
准确的质数公式尚未给出。
10 以内共 4 个质数。
100 以内共 25 个质数。
1000 以内共 168 个质数。
10000 以内共 1229 个质数。
100000 以内共 9592 个质数。
1000000 以内共 78498 个质数。
10000000 以内共 664579 个质数。
100000000 以内共 5761455 个质数。
......
编辑本段【求质数的方法】
古老的筛法可快速求出100000000以内的所有素数。
筛法,是求不超过自然数N(N>1)的所有质数的一种方法。据说是古希腊的埃拉托斯特尼(Eratosthenes,约公元前274~194年)发明的,又称埃拉托斯特尼筛子。
具体做法是:先把N个自然数按次序排列起来。1不是质数,也不是合数,要划去。第二个数2是质数留下来,而把2后面所有能被2整除的数都划去。2后面第一个没划去的数是3,把3留下,再把3后面所有能被3整除的数都划去。3后面第一个没划去的数是5,把5留下,再把5后面所有能被5整除的数都划去。这样一直做下去,就会把不超过N的全部合数都筛掉,留下的就是不超过N的全部质数。因为希腊人是把数写在涂腊的板上,每要划去一个数,就在上面记以小点,寻求质数的工作完毕后,这许多小点就像一个筛子,所以就把埃拉托斯特尼的方法叫做“埃拉托斯特尼筛”,简称“筛法”。(另一种解释是当时的数写在纸草上,每要划去一个数,就把这个数挖去,寻求质数的工作完毕后,这许多小洞就像一个筛子。)
程序
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#define MAX 100000010
int n,p[MAX],tot=0;
double s,t;
FILE *fp;
void prime()
{ int i,j,t=sqrt(n)+1;
for(i=2;i<t;i++)
if(p)
{ fprintf(fp,"%d\n",i);
tot++;
j=i+i;
while(j<n)
{ p[j]=0;
j+=i;
}
}
for(i=t+1;i<n;i++)
if(p)
{ tot++;
fprintf(fp,"%d\n",i);
}
}
main()
{ int i;
fp=fopen("prime.txt","w");
scanf("%d",&n);
s=clock();
for(i=0;i<n;i++)
p=1;
prime();
t=clock();
fprintf(fp,"Num = %d\nTime = %.0lf ms\n",tot,t-s);
fclose(fp);
}
本机测试结果:10000000用时1156ms(1.156秒)
100000000用时80秒(较慢,主要是内存太少,反复读硬盘的原因)
编辑本段【判定质数的方法】
1 朴素筛法,就是直接试除
2 若a是n的因子,那么n/a也是n的因子,所以如果n有一个大于1的真因子,则必有一个不大于n的1/2次方的因子
3 进一步的,如n是合数,他必有一个素因子不大于n的1/2次方,如要检测一个m以内的数是否为素数需事先建立一个m的1/2次方以内素数表。
4 Miller-Rabbin算法
5 概率算法
6 无条件的素数测试(包含APR算法 Jacobi sum测试 等)
7.n的n次幂除以n,若余数为2,则n为质数
......
效率比较:
效率比较一般的有 Eraosthenes氏筛选法
效率较高的有
Jacobbi Sums测试
更好的有
Miller-Rabbin算法(Monte-Carlo系列的算法)
不过这个是概率算法,依赖于 ERH(extend Riemann Hypothesis)
现在使用的素数判定算法还有
Unconditional Primality Test(基于Algebraic Number Theory)
近15年来还有椭圆曲线算法,
APR, Random Curve, Abelian Variety测试
编辑本段【素数的生成】
根据素数定理,素数平均分布稠密程度π(x)/x≈1/lnx,对于512位大整数,随机产生为素数概率约为1/355,继而我们对每个随机数利用Miller-Rabbin测试,不断选取基b,计算是否每次都有bn-1 mod n=1都成立,则n几乎肯定是素数。由于多次运行后出错概率非常小,在实际中是可以信赖的。在Java里,BigInteger类提供的isProbablePrime()函数帮助简化了测试操作。
代码仅供参考,属于概率型,不保证求出的都是质数。
bool miller-rabin(unsigned char *n,int len)
{
unsigned char *a,*b,*c;
int la,lb,i,lc;
a=GetRInt(2);
la=2;
lb=len;
b=new unsigned char[len];
c=new unsigned char[2];
lc=1;
c[0]=1;c[1]=0;
for(i=0;i<lb;i++)
b=n;
i=0;
while(1)
{
if(b==0)
{
b=255;
i++;
}else
{
b--;
break;
}
}
while(lb!=0)
{
if(b[0]%2!=0)
{
c=Mul(a,c,la,&lc);
mod(c,n,&lc,len);
}
div2(b,&lb);
a=Square(a,&la);
mod(a,n,&la,len);
}
if(lc==1&&c[0]==1)return true;
return false;
素数是这样的整数,它除了能表示为它自己和1的乘积以外,不能表示为任何其它两个整数的乘积。例如,15=3×5,所以15不是素数;又如,12=6×2=4×3,所以12也不是素数。另一方面,13除了等于13×1以外,不能表示为其它任何两个整数的乘积,所以13是一个素数。
有的数,如果单凭印象去捉摸,是无法确定它到底是不是素数的。有些数则可以马上说出它不是素数。一个数,不管它有多大,只要它的个位数是2、4、5、6、8或0,就不可能是素数。此外,一个数的各位数字之和要是可以被3整除的话,它也不可能是素数。但如果它的个位数是1、3、7或9,而且它的各位数字之和不能被3整除,那么,它就可能是素数(但也可能不是素数)。没有任何现成的公式可以告诉你一个数到底是不是素数。你只能试试看能不能将这个数表示为两个比它小的数的乘积。
找素数的一种方法是从2开始用“是则留下,不是则去掉”的方法把所有的数列出来(一直列到你不想再往下列为止,比方说,一直列到10,000)。
第一个数是2,它是一个素数,所以应当把它留下来,然后继续往下数,每隔一个数删去一个数,这样就能把所有能被2整除、因而不是素数的数都去掉。在留
下的最小的数当中,排在2后面的是3,这是第二个素数,因此应该把它留下,然后从它开始往后数,每隔两个数删去一个,这样就能把所有能被3整除的数全
都去掉。下一个未去掉的数是5,然后往后每隔4个数删去一个,以除去所有能被5整除的数。再下一个数是7,往后每隔6个数删去一个;再下一个数是11
,往后每隔10个数删一个;再下一个是13,往后每隔12个数删一个。……就这样依法做下去。
你也许会认为,照这样删下去,随着删去的数越来越多,最后将会出现这样的情况;某一个数后面的数会统统被删去崮此在某一个最大的素数后面,再也不
会有素数了。但是实际上,这样的情况是不会出现的。不管你取的数是多大,百万也好,万万也好,总还会有没有被删去的、比它大的素数。
事实上,早在公元前300年,希腊数学家欧几里得就已证明过,不论你取的数是多大,肯定还会有比它大的素数,假设你取出前6个素数,并把它们乘在
一起:2×3×5×7×11×13=30030,然后再加上1,得30031。这个数不能被2、3、5、7、11、13整除,因为除的结果,每次都会余1。如果30031除了自己以外不能被任何数整除,它就是素数。如果能被其它数整除,那么30031所分解成的几个数,一定都大于13。事实上,3
0031=59×509。
对于前一百个、前一亿个或前任意多个素数,都可以这样做。如果算出了它们的乘积后再加上1,那么,所得的数或者是一个素数,或者是比所列出的素数还要大的几个素数的乘积。不论所取的数有多大,总有比它大的素数,因此,素数的数目是无限的。
随着数的增大,我们会一次又一次地遇到两个都是素数的相邻奇数对,如5,7;11,13;17,19;29,31;41,43;等等。就数学家所能及的数来说,它们总是能找到这样的素数对。这样的素数对到底是不是有无限
个呢?谁也不知道。数学家认为是无限的,但他们从来没能证明它。这就是数学家为什么对素数感兴趣的原因。素数为数学家提供了一些看起来很容易、但事实
却非常难以解决的问题,他们目前还没能对付这个挑战哩。
I. 古希腊人是如何发明了几何学
相传四千年前,埃及的尼罗河,每年洪水泛滥会淹没很多土地。
为了重新测量土地以便于征税收,埃及人对几何图形的面积、角度的计算和测量研究得越来越深入。
在古籍《莱因德纸草书》中就记载了各种平面图形、立体面积和体积的计算方法。
随着历史的发展,古希腊人整理了历年来积累的知识和经验,逐渐将知识抽象化,建立了几何的基本理论和定理。
(9)希腊人发明的奥数扩展阅读
几何学的发展史
1、欧氏几何的创始
公认的几何学的确立源自公元300多年前,希腊数学家欧几里得著作《原本》。欧几里得在
《原本》中创造性地用公理法对当时所了解的数学知识作了总结。欧几里得的《原本》是数学史上的一座里程碑,在数学中确立了推理的范式。他的思想被称作“公理化思想”。
2、解析几何的诞生
解析几何是变量数学最重要的体现。解析几何的基本思想是在平面上引入“坐标”的概念,并借助这种坐标在平面上的点和有序实数对(x,y)建立一一对应的关系,于是几何问题就转化为代数问题。
解析几何的真正创立者应该是法国数学家迪卡儿和费马。
3、非欧几何的诞生与发展
非欧几何的诞生源于人们长久以来对欧几里得《原本》中第五公设即平行公设的探讨,直到数学家高斯、波约和俄国数学家罗巴切夫斯基进行推理而得出的新的一套几何学定理,并将它命名为非欧几何,一般称为“罗氏几何”。
1854年德国数学家黎曼发展了罗巴切夫斯基的几何思想,从而
建立了一种更为一般化的几何,称为“黎曼几何”。直到19世纪后期,数学家贝尔特拉米、克莱因、庞加莱在欧氏空间建立了非欧几何的模型,非欧几何才得到理解和承认。
4、射影几何的发展
文艺复兴时期的几何发展源于对宗教绘画的更高追求。
5、几何学的统一
非欧几何的创立打破了长久以来人们认为只有欧氏几何的观念。希尔伯特为统一几何学的提出了实施方法,即公理化方法。这种公理系统透彻的阐述了几何学的逻辑关系和包含内容,完整的统一了几何学。