第一篇:林壽數(shù)學(xué)史教案-第十講:19世紀(jì)的分析
第十講:19世紀(jì)的分析
1、分析的嚴(yán)格化
經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的嘗試與醞釀,數(shù)學(xué)家們在嚴(yán)格化基礎(chǔ)上重建微積分的努力到19世紀(jì)初開始獲得成效。
1.1 分析的算術(shù)化
所謂分析是指關(guān)于函數(shù)的無窮小分析,主要貢獻(xiàn)歸功于柯西(法,1789-1857年)和魏爾斯特拉斯(德,1815-1897),前者著有《分析教程》(1821)、《無窮小分析教程概論》(1823)和《微分學(xué)教程》(1829),后者創(chuàng)造了ε-δ語言,是“現(xiàn)代分析之父”。
1837年狄里克雷(德,1805-1859年)的函數(shù)定義。魏爾斯特拉斯簡介。1.2 實(shí)數(shù)理論
19世紀(jì)60年代魏爾斯特拉斯提出“單調(diào)有界原理”,康托、戴德金各自獨(dú)立地給出了無理數(shù)定義,建立了嚴(yán)格的實(shí)數(shù)論。實(shí)數(shù)的定義及其完備性的確立,標(biāo)志著由魏爾斯特拉斯倡導(dǎo)的分析算術(shù)化運(yùn)動大致宣告完成。
1.3 集合論
康托(德,1845-1918年),1874年發(fā)表了“關(guān)于一切代數(shù)實(shí)數(shù)的一個(gè)性質(zhì)”,引入了無窮的概念。
康托簡介。
2、分析的拓展 2.1 復(fù)變函數(shù)論
在18世紀(jì)后半葉到19世紀(jì)初,開始了復(fù)函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)與積分性質(zhì)的探索。復(fù)分析真正作為現(xiàn)代分析的一個(gè)研究領(lǐng)域是在19世紀(jì)建立起來的,主要奠基人:柯西(法,1789-1857年)、黎曼(德,1826-1866年)和魏爾斯特拉斯(德,1815-1897年)。
柯西建立了復(fù)變函數(shù)的微分和積分理論。1814年、1825年的論文《關(guān)于積分限為虛數(shù)的定積分的報(bào)告》建立了柯西積分定理,1826年提出留數(shù)概念,1831年獲得柯西積分公式,1846年發(fā)現(xiàn)積分與路徑無關(guān)定理。
柯西簡介。
背景:波旁王朝、捷克簡史、哈布斯堡王朝、拿破侖三世、歐洲1848年革命。
黎曼的幾何觀點(diǎn),引入“黎曼面”的概念。1851年博士論文《單復(fù)變函數(shù)一般理論基礎(chǔ)》,建立了柯西-黎曼條件、黎曼映射定理。
魏爾斯特拉斯于19世紀(jì)40年代,以追求絕對的嚴(yán)格性為特征,建立了冪級數(shù)基礎(chǔ)上的解析函數(shù)理論,解析開拓。
魏爾斯特拉斯的方法與柯西-黎曼的觀點(diǎn)相互統(tǒng)一。2.2 解析數(shù)論
1737年歐拉(瑞,1707-1783年)在數(shù)論的研究中引進(jìn)了分析方法:解析數(shù)論。1837年狄里克雷(德,1805-1859年)用分析方法證明了歐拉-勒讓德提出的素?cái)?shù)問題,1863年出版《數(shù)論講義》,是解析數(shù)論的經(jīng)典文獻(xiàn)。
1859年黎曼《論不超過一個(gè)給定值的素?cái)?shù)個(gè)數(shù)》,開創(chuàng)了解析數(shù)論的新時(shí)期,提出了著名的黎曼猜想,使復(fù)分析成為這一領(lǐng)域的重要工具。1896年阿達(dá)瑪(法,1865-1963年)和瓦萊?普桑(比利時(shí),1866-1962年)證明了素?cái)?shù)定理。
2.3 偏微分方程
19世紀(jì),偏微分方程的求解成為數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家關(guān)注的重心。
弦振動方程。1747年達(dá)朗貝爾(法,1717-1783年)發(fā)表《弦振動研究》和1749年歐拉導(dǎo)出了弦振動方程并求出解,是偏微分方程研究的開端。
位勢方程。1752年歐拉提出,拉普拉斯(法,1749-1827年)1785年用球調(diào)和函數(shù)求解,稱為拉普拉斯方程。格林(英,1793-1841年),1828年完成成名之作(1850年發(fā)表)《關(guān)于數(shù)學(xué)分析應(yīng)用于電磁學(xué)理論的一篇論文》提出位勢方程的求解方法。
拉普拉斯簡介。格林簡介。
熱傳導(dǎo)方程。傅里葉(法,1768-1830年)1807年就寫成關(guān)于熱傳導(dǎo)的基本論文,1822年出版了《熱的解析理論》,對19 世紀(jì)的理論物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
傅里葉簡介。背景:巴黎科學(xué)院。2.4 常微分方程
以海王星的發(fā)現(xiàn)說明微分方程的作用。
解的存在性。1820-1830年柯西獲得第一個(gè)解的存在性定理,1869年李普希茨(德, 1832-1903年)條件,1890年皮卡(法, 1856-1941年)逐步逼近定理。
關(guān)于偏微分方程解的存在唯一性定理:柯西-柯瓦列夫斯卡婭定理??峦吡蟹蛩箍▼I(俄,1850-1891年)簡介。
解的定性與穩(wěn)定性理論。1881-1886年龐加萊(法,1854-1912年)《由微分方程定義的曲線》創(chuàng)建了微分方程的定性理論。1892年李雅普諾夫(俄,1857-1918年)《運(yùn)動穩(wěn)定性的一般問題》開創(chuàng)了微分方程的穩(wěn)定性理論。
龐加萊簡介:歐拉、柯西之后最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家,開辟了微分方程、動力系統(tǒng)、代數(shù)拓?fù)?、代?shù)幾何等新方向的研究,19世紀(jì)最后四分之一和20世紀(jì)初世界數(shù)學(xué)的領(lǐng)袖人物。
第二篇:林壽數(shù)學(xué)史教案-第九講:19世紀(jì)的幾何
第九講:19世紀(jì)的幾何
1、幾何學(xué)的變革
幾何學(xué)的基礎(chǔ):現(xiàn)實(shí)空間與思維空間。1.1 微分幾何
平面曲線理論17世紀(jì)基本完成。1696年洛比塔(法,1661-1704年)的《無窮小分析》完成并傳播了平面曲線理論。
1760年歐拉(瑞,1707-1783年)《關(guān)于曲面上曲線的研究》,建立了曲面理論,1795年蒙日(法,1746-1818年)《關(guān)于分析的幾何應(yīng)用的活頁論文》借助微分方程對曲面族深入研究。
蒙日簡介。1.2 非歐氏幾何
從公元前3世紀(jì)到18世紀(jì)末,數(shù)學(xué)家們雖然一直堅(jiān)信歐氏幾何的完美與正確,但“平行公設(shè)”始終讓他們耿耿于懷。
薩凱里(意,1667-1733年)1733年《歐幾里得無懈可擊》提出“薩凱里四邊形”。1763年克呂格爾(德,1739-1812年)對平行線公設(shè)是否能由其它公理加以證明表示懷疑。1766年蘭伯特(法,1728-1777年)《平行線理論》指出通過替換平行公設(shè)而展開新的無矛盾的幾何學(xué)道路。
1813年高斯(德,1777-1855年):反歐幾里得幾何,非歐幾里得幾何,擔(dān)心世俗的攻擊而未發(fā)表。1826年羅巴切夫斯基(俄,1792-1856年)《簡要論述平行線定理的一個(gè)嚴(yán)格證明》,歷史上第一篇公開發(fā)表的非歐幾何文獻(xiàn)。1832年J?鮑約(匈,1802-1860年)《絕對空間的科學(xué)》,所謂“絕對幾何”就是非歐幾何。
黎曼(德,1826-1866年)1854年《關(guān)于幾何基礎(chǔ)的假設(shè)》建立了黎曼幾何。在黎曼幾何中,過已知直線外一點(diǎn)不能作任何平行于該給定直線的直線。
黎曼簡介。
1868年貝爾特拉米(意,1835-1899年)《論非歐幾何學(xué)的解釋》,在“偽球面”模型上實(shí)現(xiàn)(片段上)羅巴切夫斯基幾何。1871年克萊因(德,1849-1925年)“圓”模型實(shí)現(xiàn)羅巴切夫斯基幾何,1882年龐加萊(法,1854-1912年)也對羅巴切夫斯基幾何給出了一個(gè)歐氏模型,克萊因-龐加萊圓。
1.3 射影幾何
將射影幾何變革為具有獨(dú)立目標(biāo)與方法的學(xué)科的數(shù)學(xué)家是龐斯列。綜合方法。1822年龐斯列(法,1788-1867年)的《論圖形的射影性質(zhì)》,探討圖形在投射和截影下保持不變的性質(zhì),闡述了連續(xù)性原理、對偶原理。
代數(shù)方法。1827年默比烏斯(德,1790-1868年)的《重心計(jì)算》中的齊次坐標(biāo),1829年普呂克(德,1801-1868年)的三線坐標(biāo)。
1847年施陶特(德,1798-1867年)的《位置幾何學(xué)》不借助長度概念就得以建立射影幾何。凱萊(英,1821-1895年)和克萊因(德,1849-1925年)在射影幾何基礎(chǔ)上建立歐氏幾何和非歐幾何。
1.4 統(tǒng)一的幾何學(xué)
1872年克萊因(德,1849-1925年)在埃爾朗根大學(xué)的教授就職演講《關(guān)于近代幾何研究的比較考察》,闡述了幾何學(xué)統(tǒng)一的思想。
克萊因簡介。1.5 幾何學(xué)的公理化
19世紀(jì)的數(shù)學(xué)家重新審視《原本》時(shí)發(fā)現(xiàn)它有許多弱點(diǎn)。1899年希爾伯特《幾何基礎(chǔ)》,提出了對現(xiàn)代數(shù)學(xué)影響深遠(yuǎn)的統(tǒng)一幾何學(xué)的途徑:公理化方法。
希爾伯特在歷史上第一次明確地提出了選擇和組織公理系統(tǒng)的三原則:相容性、獨(dú)立性、完備性。
希爾伯特簡介。2、19世紀(jì)的中國數(shù)學(xué)
西方數(shù)學(xué)在中國早期傳播的第二次高潮是從19世紀(jì)中葉開始。李善蘭、華蘅芳等為中國近代科學(xué)事業(yè)的先行者。
2.1 李善蘭(清,1811-1882年)
李善蘭:1850年完成著作《垛積比類》,翻譯了《幾何原本》(1857)、《代微積拾級》(1859)和《代數(shù)學(xué)》(1859)。
2.2 華蘅芳(清,1833-1902年)
華蘅芳:1868年到江南制造總局翻譯館,翻譯了《代數(shù)術(shù)》(1872)、《微積溯源》(1874)和《決疑數(shù)學(xué)》(1880)。
西方數(shù)學(xué)在中國的早期傳播對中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)的形成功效并不顯著。自19世 2 紀(jì)末開始,一批中國留學(xué)生到日本、歐美學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),回國后創(chuàng)辦數(shù)學(xué)系,1919年“五四”運(yùn)動前后,中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)稍具雛形。
第三篇:林壽數(shù)學(xué)史教案-選講:數(shù)學(xué)論文寫作初步
選講:數(shù)學(xué)論文寫作
凡是運(yùn)用概念、判斷、推理、證明或反駁等邏輯思維手段來分析、表達(dá)自然科學(xué)的理論和技術(shù)研究中的各種問題、成果的文章,都屬于科技學(xué)術(shù)論文的范疇。科技學(xué)術(shù)論文最重要的特點(diǎn)是科學(xué)性和創(chuàng)造性。
1、論文的撰寫
數(shù)學(xué)論文的撰寫過程分準(zhǔn)備和寫作兩個(gè)階段。
準(zhǔn)備階段首先搜集資料和研究資料,發(fā)現(xiàn)問題,提出猜想,逐步論證,對獲得的結(jié)果進(jìn)行整理和提煉。寫作階段按列出的提綱寫作草稿,修改定稿。
1.1文獻(xiàn)搜集
運(yùn)用適當(dāng)?shù)臋z索方法,注意搜集與選擇的方向。文獻(xiàn)的搜集與選擇之要點(diǎn),一是多,注意其全面性;二是精,注意其權(quán)威性。
1.2資料整理
資料整理是根據(jù)課題要求對已有的資料進(jìn)行閱讀、記錄、分類、剔選、匯總的操作過程。
1.3論文選題
論文的價(jià)值主要在于選擇一個(gè)什么樣的課題。選題主要應(yīng)遵循創(chuàng)新性原則和適應(yīng)性原則,切忌題目雷同,內(nèi)容重復(fù)或立題貪大,內(nèi)容求全。
實(shí)例: “數(shù)學(xué)分析”選題10例;“數(shù)學(xué)教育”選題10例;“數(shù)學(xué)史” 選題10例。
1.4擬定提綱
擬定提綱有兩層含意,一是謀篇構(gòu)思;二是擬寫提綱。
謀篇構(gòu)思就是對研究工作的成果作合理安排的思維過程,要求作者對論文的思路、層次、順序等進(jìn)行思考。擬寫提綱包括的至少有六個(gè)項(xiàng)目:題目;課題研究的目的;證明論點(diǎn)所用的概念、定理;采用的論證方法;結(jié)論;需進(jìn)一步討論的問題。
1.5寫作初稿
數(shù)學(xué)論文已形成一定的撰寫格式,其結(jié)構(gòu)一般由標(biāo)題、署名、摘要、關(guān)鍵詞、分類號、正文(含引言和結(jié)論)、致謝、參考文獻(xiàn)等8個(gè)部分組成。
1(1)標(biāo)題
一是準(zhǔn)確得體,恰如其分;二是簡短精煉,高度概括;三是意義完整,體例規(guī)范。
(2)署名
一則表示擁有版權(quán)的聲明;二則反映文責(zé)自負(fù)的精神;三則有利于讀者同作者聯(lián)系。
(3)摘要
一份文獻(xiàn)內(nèi)容的縮短的精確的表達(dá),而無須補(bǔ)充解釋或評論。按功能劃分大體上可分為報(bào)道性摘要、指示性摘要和題錄式摘要。
(4)關(guān)鍵詞
從論文的正文、摘要或篇名中抽出的,并在表達(dá)論文內(nèi)容主題方面具有實(shí)在意義起關(guān)鍵作用的詞匯稱為關(guān)鍵詞,一般為3-8個(gè)。
(5)分類號
論文主題所屬類別,采用《中圖法》的分類體系或美國《數(shù)學(xué)評論》的分類體系,具體要看所投刊物的要求。
(6)引言、正文及結(jié)論
引言是用于說明論文寫作的目的、理由、背景、研究成果和意義的部分,主要內(nèi)容有:研究主題、目的和理由,對本課題已有研究成果的述評,本文所要解決的問題和采用的方法,概述成果及意義等。
正文的基本要求是以某一基本觀點(diǎn)為核心,貫穿全文,將已有的概念、定理與自己探索到的新思想、新結(jié)論,用清晰的邏輯方法撰寫為一個(gè)完整、無誤的統(tǒng)一體。它應(yīng)包括理論分析,論證的新手段及方法和結(jié)論。
結(jié)論是整篇論文的歸結(jié),集中反映作者的成果,表達(dá)作者對所研究課題的見解和主張,對全篇論文起畫龍點(diǎn)睛的作用。
(7)致謝
當(dāng)科研成果以論文形式發(fā)表時(shí),有時(shí)需要對他人的勞動給予充分肯定,鄭重地以書面形式表示感謝。它與論文的作者之間應(yīng)有一定的區(qū)別。
(8)參考文獻(xiàn)
引用參考文獻(xiàn)的主要原因有三,一是說明研究課題范圍內(nèi)前人的工作成果和 2 背景,并為證實(shí)自己的論點(diǎn)提供足夠的證據(jù)材料;二是承認(rèn)科學(xué)的繼承性,表明尊重他人的勞動成果;三是便于自己寫作和讀者查閱,復(fù)核,了解相關(guān)領(lǐng)域里前人所做的貢獻(xiàn)。
著錄參考文獻(xiàn)的原則有三,一是只著錄最必要、最新的文獻(xiàn);二是只著錄公開發(fā)表的文獻(xiàn);三是采用規(guī)范化的著錄格式。
1.6修改定稿
一是錘煉課題,二是精思布局,三是檢驗(yàn)材料,四是斟酌字句。
2、論文的發(fā)表
一篇學(xué)術(shù)論文只有正式發(fā)表后才能承認(rèn)為正式文獻(xiàn)。注意發(fā)表形式,發(fā)表程序和校對工作。
作者如何提高投稿命中率?一是選題新穎實(shí)用,二是文章簡明可讀,三是了解征稿要求,四是細(xì)處一絲不茍;退稿原因多數(shù)為缺乏創(chuàng)新,論據(jù)不充分或沒有達(dá)到刊物要求的學(xué)術(shù)價(jià)值等。
3、科研成果的保管
保管好科研成果的有效手段是建立科研檔案??蒲袡n案是在科研活動中逐步做出并經(jīng)整理和篩選,確有保留價(jià)值和有必要作為原始記錄而立卷存檔,長期保存的資料。
就其表現(xiàn)形式來說,科研檔案可以歸納為兩大類,一是實(shí)物檔案,二是記錄檔案。
采用科研檔案形式保管科研成果,其作用體現(xiàn)在歷史性的憑證,原始性的證據(jù),供檢查、復(fù)核、校閱,供使用和參考,確立發(fā)現(xiàn)發(fā)明權(quán),正式紀(jì)錄科學(xué)貢獻(xiàn)。
第四篇:林壽數(shù)學(xué)史教案-第八講:19世紀(jì)的代數(shù)
第八講:19世紀(jì)的代數(shù)
19世紀(jì)的代數(shù)稱之“代數(shù)學(xué)的新生“。
1、代數(shù)方程根式解
高斯(德,1777-1855年),11歲發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理,1795年進(jìn)入哥廷根大學(xué)學(xué)習(xí),1796年發(fā)現(xiàn)了正17邊形的尺規(guī)作圖法,1799年證明了代數(shù)基本定理。
高斯,“數(shù)學(xué)王子”,18-19世紀(jì)之交的中堅(jiān)人物,歐拉以后最重要的數(shù)學(xué)家,數(shù)學(xué)研究幾乎遍及所有領(lǐng)域,發(fā)表論文155篇。
1770年拉格朗日(法,1736-1813年)發(fā)表《關(guān)于代數(shù)方程解的思考》,認(rèn)識到求解一般五次方程的代數(shù)方法可能不存在。1799年魯菲尼(意,1765-1822年)明確提出要證明高于四次的一般方程不可能用代數(shù)方法求解。
1824年阿貝爾(挪,1802-1829年)出版《論代數(shù)方程,證明一般五次方程的不可解性》,證明了阿貝爾定理。
阿貝爾簡介及數(shù)學(xué)獎:阿貝爾獎(2003-)。
1829-1831年,伽羅瓦(法,1811-1832年)建立了判別方程根式解的充分必要條件,宣告了方程根式解難題的徹底解決。
伽羅瓦簡介。
伽羅瓦的工作可以看成是近世代數(shù)的發(fā)端,現(xiàn)代數(shù)學(xué)醞釀的標(biāo)志之一。
2、數(shù)系擴(kuò)張
1873年埃爾米特(法,1822-1901年)和1882年林德曼(德,1852-1939年)分別證明了e和π是超越數(shù)。虛數(shù)(即復(fù)數(shù))的出現(xiàn),承認(rèn)與反承認(rèn)一直在歐洲徘徊。19世紀(jì)復(fù)數(shù)在數(shù)學(xué)中起著舉足輕重的作用。1811年高斯(德,1777-1855年)討論了復(fù)數(shù)幾何表示。
對復(fù)數(shù)推廣的重要貢獻(xiàn)是哈密頓(愛爾蘭,1805-1865年),1843年定義了四元數(shù)。
哈密頓簡介。
1844年格拉斯曼(德,1809-1877年)在《線性擴(kuò)張性》引進(jìn)了n個(gè)分量的超復(fù)數(shù),1847年凱萊(英,1821-1895年)定義了八元數(shù)。
3、行列式與矩陣
關(guān)于線性方程組解的發(fā)展,形成了行列式和矩陣的理論。
1683年關(guān)孝和(日,1642-1708年)完成《解伏題之法》,提出行列式理論和代數(shù)方程變換理論,尤其在行列式方面的研究是世界領(lǐng)先的。
1750年克萊姆(瑞士,1704-1752年)法則,1772年范德蒙(法,1735-1796年)、拉普拉斯(法,1749-1827年)行列式展開定理。
1841年凱萊(英,1821-1895年)行列式記號,1852年西爾維斯特(英,1814-1897年)慣性定理,1854年埃爾米特(法,1822-1901年)使用了正交矩陣,1858年凱萊證明了凱萊-哈密頓定理,1870年若爾當(dāng)(法,1838-1921年)建立了若爾當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)形,1879年弗羅貝尼斯(德,1849-1917年)引入矩陣的秩。
4、布爾代數(shù)
來源于對數(shù)學(xué)和邏輯基礎(chǔ)的探討。
德?摩根(英,1806-1871年),1847年《形式邏輯》,突破古典的主謂詞邏輯的局限,影響到數(shù)理邏輯的發(fā)展。
布爾(英,1815-1864年),1847年《邏輯的數(shù)學(xué)分析,論演繹推理的演算法》和1854年《思維規(guī)律的研究,作為邏輯與概率的數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)》為數(shù)理邏輯的發(fā)展鋪平了道路。
施羅德(德,1841-1902年)《邏輯代數(shù)講義》(3卷,1890-1905年)把布爾的邏輯代數(shù)推向頂峰。
5、數(shù)論
費(fèi)馬(法,1601-1665年),“業(yè)余數(shù)學(xué)家之王”,獨(dú)騁17世紀(jì)數(shù)論天地,17世紀(jì)法國最偉大的數(shù)學(xué)家,《數(shù)學(xué)論集》(1670)。
18世紀(jì)的數(shù)論受到費(fèi)馬思想的主宰。有影響的數(shù)學(xué)家是歐拉(瑞,1701-1783年),拉格朗日(法,1736-1813年),哥德巴赫(德,1690-1764年)和華林(英,1734-1798年)。
高斯(德,1777-1855年)的數(shù)論研究總結(jié)在1801年的《算術(shù)研究》中,它不僅是數(shù)論方面的劃時(shí)代之作,也是數(shù)學(xué)史上不可多得的經(jīng)典著作之一。
代數(shù)數(shù)論是研究代數(shù)數(shù)域的數(shù)論性質(zhì)。整數(shù)最基本的性質(zhì)是唯一因子分解定理。1844-1847年庫默爾(德,1810-1893年)創(chuàng)立了理想數(shù)理論,1871年戴德金(德,1831-1916年)創(chuàng)立了代數(shù)數(shù)理論,1897年希爾伯特(德,1862- 2 1943年)“代數(shù)數(shù)域理論”。
梅森素?cái)?shù)。梅森素?cái)?shù)是確定大素?cái)?shù)的一種途徑。1644年梅森(法,1588-1648年)《物理數(shù)學(xué)隨感》。在“手算筆錄年代”僅找到12個(gè)梅森素?cái)?shù),近10年來通過GIMPS項(xiàng)目找到了10個(gè)(35至44個(gè))梅森素?cái)?shù)。
第五篇:林壽數(shù)學(xué)史教案-第五講:文藝復(fù)興時(shí)期的數(shù)學(xué)
第五講:文藝復(fù)興時(shí)期的數(shù)學(xué)
1、文明背景 1.1 文藝復(fù)興
文藝復(fù)興是指14世紀(jì)意大利各城市興起,15世紀(jì)后期起擴(kuò)展到西歐各國,16世紀(jì)在歐洲盛行的一場思想文化運(yùn)動。在這歷時(shí)約200年的歷史中,揭開了現(xiàn)代歐洲歷史的序幕,被認(rèn)為是中古時(shí)代和近代的分界,數(shù)學(xué)活動也以空前的規(guī)模和深度蓬勃興起。
1.2 技術(shù)進(jìn)步
歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的主要成就之一,是在15世紀(jì)后半葉開始產(chǎn)生近代自然科學(xué)。四大發(fā)明相繼傳入歐洲。1450年,德意志人古騰堡發(fā)明了金屬活字印刷術(shù),歐幾里得的《原本》1482年在威尼斯出版了第一個(gè)印刷版。
1.3 航海探險(xiǎn)
1488年,迪亞士(葡,1450-1500年)進(jìn)入印度洋,發(fā)現(xiàn)好望角。1498年,達(dá)?伽馬(葡,1469-1524年)到達(dá)印度海岸,找到了通向東方的新航路。1492年,哥倫布(西,1451-1506年)到達(dá)美洲。1519-1522年,麥哲倫(葡,1480-1521年)船隊(duì)完成了首次環(huán)球航行。
1.4 天文學(xué)的革命
哥白尼(波,1473-1543年)提出“日心說”,1543年出版《天體運(yùn)行論》。布魯諾(意,1548-1600年)1584年在《論無限、宇宙及世界》提出了宇宙無限的思想。
2、文藝復(fù)興時(shí)期的歐洲數(shù)學(xué)
近代始于對古典時(shí)代的復(fù)興,但人們很快看到,它遠(yuǎn)不是一場復(fù)興,而是一個(gè)嶄新的時(shí)代。
2.1 代數(shù)學(xué)
歐洲人在數(shù)學(xué)上的推進(jìn)是從代數(shù)學(xué)開始的,它是文藝復(fù)興時(shí)期成果最突出、影響最深遠(yuǎn)的領(lǐng)域,拉開了近代數(shù)學(xué)的序幕。
帕西奧里(意,1445-1517年),1494年出版《算術(shù)集成》是一部數(shù)學(xué)百科全書,其中采用了優(yōu)越的記號及大量的數(shù)學(xué)符號,推進(jìn)了代數(shù)學(xué)的發(fā)展。
塔塔利亞(意,1499-1557年)發(fā)表了《論數(shù)字與度量》(1556-1560),1 16世紀(jì)最好的數(shù)學(xué)著作之一,發(fā)現(xiàn)了三次方程的代數(shù)解法。
卡爾丹(意,1501-1576年)最重要的數(shù)學(xué)著作是1545年出版的《大術(shù)》,內(nèi)有三次、四次方程的解法。
邦貝利(意,1526-1573),意大利文藝復(fù)興時(shí)期最后一位代數(shù)學(xué)家,1572年出版《代數(shù)》,引進(jìn)了虛數(shù),正式給出了負(fù)數(shù)的明確定義。
施蒂費(fèi)爾(德,1487-1567年),16世紀(jì)德國最大的數(shù)學(xué)家,1544年《綜合數(shù)學(xué)》中指出:符號使用是代數(shù)學(xué)的一大進(jìn)步。
韋達(dá)(法,1540-1603年),16世紀(jì)法國最大、最有影響的數(shù)學(xué)家,被西方稱為“代數(shù)學(xué)之父”,1591年出版《分析引論》是最早的符號代數(shù)專著。
2.2 三角學(xué)
在16世紀(jì),三角學(xué)已從天文學(xué)中分離出來,成為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)學(xué)分支。雷格蒙塔努斯(德,1436-1476年),1464年完成《論各種三角形》(1533年出版),是歐洲人對平面和球面三角學(xué)所作的第一個(gè)完整、獨(dú)立的闡述。
韋達(dá)(法,1540-1603年),1579年《應(yīng)用于三角形的數(shù)學(xué)定律》系統(tǒng)講述了各鐘三角函數(shù),1615年《截角術(shù)》系統(tǒng)化了球面三角和平面三角學(xué)。
2.3 射影幾何
文藝復(fù)興時(shí)期給人印象最深的幾何創(chuàng)造其動力卻來自藝術(shù)。正是由于繪畫、制圖中提出的問題的刺激導(dǎo)致了富有文藝復(fù)興特色的學(xué)科,誕生了射影幾何學(xué)。
阿爾貝蒂(意,1404-1472年),1435年發(fā)表《論繪畫》,闡述了最早的數(shù)學(xué)透視法思想,是射影幾何發(fā)展的起點(diǎn)。
德沙格(法,1591-1661年)主要著作是1639年《試論錐面截一平面所得結(jié)果的初稿》,射影幾何早期發(fā)展的代表作。
帕斯卡(法,1623-1662年)1640年《圓錐曲線論》(1779年發(fā)現(xiàn)),內(nèi)有帕斯卡定理:圓錐曲線的內(nèi)接六邊形對邊交點(diǎn)共線。
射影幾何產(chǎn)生后很快讓位于代數(shù)、解析幾何和微積分,他們的工作也漸被遺忘,遲至19世紀(jì)才又被人們重新發(fā)現(xiàn)。
2.4 對數(shù)
1585年史蒂文(荷,1548-1620年)著作《十進(jìn)算術(shù)》,系統(tǒng)地探討了十進(jìn)制記數(shù)及其運(yùn)算理論,并提倡用十進(jìn)制小數(shù)來書寫分?jǐn)?shù)。
納皮爾(蘇格蘭,1550-1617年)至少花了20年的時(shí)間,于1590年左右開始寫關(guān)于對數(shù)的著作,1614年發(fā)表《奇妙對數(shù)規(guī)則的說明》。
到16世紀(jì)末、17世紀(jì)初,整個(gè)初等數(shù)學(xué)的主要內(nèi)容基本定型,文藝復(fù)興促成的東西方數(shù)學(xué)的融合,為近代數(shù)學(xué)的興起及以后的驚人發(fā)展鋪平了道路。3、15-17世紀(jì)的中國數(shù)學(xué)
3.1 珠算
珠算盤是算籌的發(fā)展。珠算盤的記載最早見于元末陶宗儀的《南村輟(chuò)耕錄》(1366年)。
程大位(明,1533-1606年)1592年編著了《直指算法統(tǒng)宗》。從它流傳的長久和廣泛方面來講,那是中國古代數(shù)學(xué)史上任何著作也不能與之相比。
3.2 西方數(shù)學(xué)的傳入
西方數(shù)學(xué)在中國早期傳播的第一次高潮是從17世紀(jì)初到18世紀(jì)初(明末清初),標(biāo)志性事件是歐幾里得《原本》的首次翻譯。
最早來中國從事傳教活動的是明萬歷年間(1582年)來華的意大利傳教士利瑪竇(1552-1610年),被中國人尊稱為“西學(xué)東漸第一師”。
徐光啟(明,1562—1633年),中國近代科學(xué)的啟蒙大師。1607年,徐光啟與利瑪竇合作翻譯的歐幾里得《原本》前6卷出版?!稁缀卧尽肥侵袊g西方數(shù)學(xué)書籍的開始,相繼出現(xiàn)了許多歐洲數(shù)學(xué)著作。
3.3 明末的中國科技
李時(shí)珍(1518-1593年)《本草綱目》,徐光啟(1562-1633年)《農(nóng)政全書》,徐霞客(1586-1641年)《徐霞客游記》,宋應(yīng)星(1587-
?)《天工開物》。