第一篇:高斯的小故事
數(shù)學(xué)家高斯的小時(shí)候的故事
德國(guó)著名的數(shù)學(xué)家高斯幼年時(shí)代聰明過(guò)人,遇事喜歡細(xì)心觀察,能神思巧算。上學(xué)時(shí),有一天老師出了一道題讓同學(xué)們計(jì)算:
1+2+3+4+…+99+100=?
老師出完題后,全班同學(xué)都在埋頭計(jì)算,小高斯卻很快算出答案等于5050。高斯為什么算得又快又準(zhǔn)呢?原來(lái)小高斯通過(guò)細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn):
1+100=2+99=3+98=…=49+52=50+51。
1~100正好可以分成這樣的50對(duì)數(shù),每對(duì)數(shù)的和相等,101×50=5050.從此以后高斯小學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程早已超越了其它同學(xué),也因此奠定了他以后的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),讓他成為數(shù)學(xué)天才!
第二篇:高斯的故事
高斯的故事
約翰·卡爾·弗里德里?!じ咚梗–.F.Gauss,1777年4月30日-1855年2月23日),德國(guó)著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家、大地測(cè)量學(xué)家。高斯被認(rèn)為是歷史上最重要的數(shù)學(xué)家之一,并有“數(shù)學(xué)王子”的美譽(yù)。生于布倫瑞克,1792年進(jìn)入Collegium學(xué)習(xí),在那里他獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理的一般形式、數(shù)論上的“二次互反律”、素?cái)?shù)定理、及算術(shù)-幾何平均數(shù)。1795年高斯進(jìn)入哥廷根大學(xué),1796年得到了一個(gè)數(shù)學(xué)史上極重要的結(jié)果,就是《正十七邊形尺規(guī)作圖之理論與方法》。1855年2月23日去世。高斯在歷史上影響巨大,可以和阿基米德、牛頓、歐拉并列。
高斯是一對(duì)普通夫婦的兒子。他的母親是一個(gè)貧窮石匠的女兒,雖然十分聰明,但卻沒(méi)有接受過(guò)教育,近似于文盲。在她成為高斯父親的第二個(gè)妻子之前,她從事女傭工作。他的父親曾做過(guò)園丁,工頭,商人的助手和一個(gè)小保險(xiǎn)公司的評(píng)估師。在成長(zhǎng)過(guò)程中,幼年的高斯主要得力于母親和舅舅:高斯的母親羅捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)。弗利德里希富有智慧,為人熱情而又聰明能干投身于紡織貿(mào)易頗有成就。他發(fā)現(xiàn)姐姐的兒子聰明伶利,因此他就把一部分精力花在這位小天才身上,用生動(dòng)活潑的方式開(kāi)發(fā)高斯的智力。若干年后,已成年并成就顯赫的高斯回想起舅舅為他所做的一切,深感對(duì)他成才之重要,他想到舅舅多產(chǎn)的思想,不無(wú)傷感地說(shuō),舅舅去世使“我們失去了一位天才”。正是由于弗利德里?;垩圩R(shí)英才,經(jīng)常勸導(dǎo)姐夫讓孩子向?qū)W者方面發(fā)展,才使得高斯沒(méi)有成為園丁或者泥瓦匠。
7歲那年,高斯第一次上學(xué)了。頭兩年沒(méi)有什么特殊的事情。1787年高斯10歲,他進(jìn)入了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的班次,這是一個(gè)首次創(chuàng)辦的班,孩子們?cè)谶@之前都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)算術(shù)這么一門(mén)課程。數(shù)學(xué)教師是布特納,他對(duì)高斯的成長(zhǎng)也起了一定作用。
當(dāng)然,這也是一個(gè)等差數(shù)列的求和問(wèn)題。當(dāng)布特納剛一寫(xiě)完時(shí),高斯也算完并把寫(xiě)有答案的小石板交了上去。E.T.貝爾寫(xiě)道,高斯晚年經(jīng)常喜歡向人們談?wù)撨@件事,說(shuō)當(dāng)時(shí)只有他寫(xiě)的答案是正確的,而其他的孩子們都錯(cuò)了。高斯沒(méi)有明確地講過(guò),他是用什么方法那么快就解決了這個(gè)問(wèn)題。數(shù)學(xué)史家們傾向于認(rèn)為,高斯當(dāng)時(shí)已掌握了等差數(shù)列求和的方法。一位年僅10歲的孩子,能獨(dú)立發(fā)現(xiàn)這一數(shù)學(xué)方法實(shí)屬很不平常。貝爾根據(jù)高斯本人晚年的說(shuō)法而敘述的史實(shí),應(yīng)該是比較可信的。而且,這更能反映高斯從小就注意把握更本質(zhì)的數(shù)學(xué)方法這一特點(diǎn)。
高斯的計(jì)算能力,更主要地是高斯獨(dú)到的數(shù)學(xué)方法、非同一般的創(chuàng)造力,使布特納對(duì)他刮目相看。他特意從漢堡買(mǎi)了最好的算術(shù)書(shū)送給高斯,說(shuō):“你已經(jīng)超過(guò)了我,我沒(méi)有什么東西可以教你了?!苯又?,高斯與布特納的助手巴特爾斯建立了真誠(chéng)的友誼,直到巴特爾斯逝世。他們一起學(xué)習(xí),互相幫助,高斯由此開(kāi)始了真正的數(shù)學(xué)研究。
1788年,11歲的高斯進(jìn)入了文科學(xué)校,他在新的學(xué)校里,所有的功課都極好,特別是古典文學(xué)、數(shù)學(xué)尤為突出。經(jīng)過(guò)巴特爾斯等人的引薦,布倫茲維克公爵召見(jiàn)了14歲的高斯。這位樸實(shí)、聰明但家境貧寒的孩子贏得了公爵的同情,公爵慷慨地提出愿意作高斯的資助人,讓他繼續(xù)學(xué)習(xí)。布倫茲維克公爵在高斯的成才過(guò)程中起了舉足輕重的作用。
1792年高斯進(jìn)入布倫茲維克的卡羅琳學(xué)院繼續(xù)學(xué)習(xí)。1795年,公爵又為他支付各種費(fèi)用,送他入德國(guó)著名的哥丁根大學(xué),這樣就使得高斯得以按照自己的理想,勤奮地學(xué)習(xí)和開(kāi)始進(jìn)行創(chuàng)造性的研究。1799年,高斯完成了博士論文,回到家鄉(xiāng)布倫茲維克,正當(dāng)他為自己的前途、生計(jì)擔(dān)憂而病倒時(shí)─雖然他的博士論文順利通過(guò)了,已被授予博士學(xué)位,同時(shí)獲得了講師職位,但他沒(méi)有能成功地吸引學(xué)生,因此只能回老家-又是公爵伸手救援他。公爵為高斯付諸了長(zhǎng)篇博士論文的印刷費(fèi)用,送給他一幢公寓,又為他印刷了《算術(shù)研究》,使該書(shū)得以在1801年問(wèn)世;還負(fù)擔(dān)了高斯的所有生活費(fèi)用。所有這一切,令高斯十分感動(dòng)。他在博士論文和《算術(shù)研究》中,寫(xiě)下了情真意切的獻(xiàn)詞:“獻(xiàn)給大公”,“你的仁慈,將我從所有煩惱中解放出來(lái),使我能從事這種獨(dú)特的研究”。
1806年,公爵在抵抗拿破侖統(tǒng)帥的法軍時(shí)不幸陣亡,這給高斯以沉重打擊。他悲痛欲絕,長(zhǎng)時(shí)間對(duì)法國(guó)人有一種深深的敵意。大公的去世給高斯帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)上的拮據(jù),德國(guó)處于法軍奴役下的不幸,以及第一個(gè)妻子的逝世,這一切使得高斯有些心灰意冷,但他是位剛強(qiáng)的漢子,從不向他人透露自己的窘?jīng)r,也不讓朋友安慰自己的不幸。人們只是在19世紀(jì)整理他的未公布于眾的數(shù)學(xué)手稿時(shí)才得知他那時(shí)的心態(tài)。在一篇討論橢圓函數(shù)的手搞中,突然插入了一段細(xì)微的鉛筆字:“對(duì)我來(lái)說(shuō),死去也比這樣的生活更好受些?!?為了不使德國(guó)失去最偉大的天才,德國(guó)著名學(xué)者洪堡(B.A.Von Humboldt)聯(lián)合其他學(xué)者和政界人物,為高斯?fàn)幦〉搅讼碛刑貦?quán)的哥丁根大學(xué)數(shù)學(xué)和天文學(xué)教授,以及哥丁根天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)的職位。1807年,高斯赴哥丁根就職,全家遷居于此。從這時(shí)起,除了一次到柏林去參加科學(xué)會(huì)議以外,他一直住在哥丁根。洪堡等人的努力,不僅使得高斯一家人有了舒適的生活環(huán)境,高斯本人可以充分發(fā)揮其天才,而且為哥丁根數(shù)學(xué)學(xué)派的創(chuàng)立、德國(guó)成為世界科學(xué)中心和數(shù)學(xué)中心創(chuàng)造了條件。同時(shí),這也標(biāo)志著科學(xué)研究社會(huì)化的一個(gè)良好開(kāi)端。
18歲的高斯發(fā)現(xiàn)了質(zhì)數(shù)分布定理和最小二乘法。通過(guò)對(duì)足夠多的測(cè)量數(shù)據(jù)的處理后,可以得到一個(gè)新的、概率性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果。在這些基礎(chǔ)之上,高斯隨后專(zhuān)注于曲面與曲線的計(jì)算,并成功得到高斯鐘形曲線(正態(tài)分布曲線)。其函數(shù)被命名為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布(或高斯分布),并在概率計(jì)算中大量使用。
在高斯19歲時(shí),僅用沒(méi)有刻度的尺子與圓規(guī)便構(gòu)造出了正17邊形(阿基米德與牛頓均未畫(huà)出)。并為流傳了2000年的歐氏幾何提供了自古希臘時(shí)代以來(lái)的第一次重要補(bǔ)充。
高斯在他的建立在最小二乘法基礎(chǔ)上的測(cè)量平差理論的幫助下,計(jì)算出天體的運(yùn)行軌跡。并用這種方法,發(fā)現(xiàn)了谷神星的運(yùn)行軌跡。谷神星于1801年由意大利天文學(xué)家皮亞齊發(fā)現(xiàn),但他因病耽誤了觀測(cè),失去了這顆小行星的軌跡。皮亞齊以希臘神話中“豐收女神”(Ceres)來(lái)命名它,即谷神星(Planetoiden Ceres),并將以前觀測(cè)的位置發(fā)表出來(lái),希望全球的天文學(xué)家一起尋找。當(dāng)時(shí),24歲的高斯得悉后,只花了幾個(gè)星期,通過(guò)以前的三次觀測(cè)數(shù)據(jù),用他的最小二乘法得到了谷神星的橢圓軌道,計(jì)算出了谷神星的運(yùn)行軌跡。盡管兩年前高斯就因證明了代數(shù)基本定理獲得博士學(xué)位,同年出版了他的經(jīng)典著作《算術(shù)研究》,但還是谷神星的軌道使他一舉名震科壇。奧地利天文學(xué)家 Heinrich Olbers在高斯的計(jì)算出的軌道上成功發(fā)現(xiàn)了這顆小行星。從此高斯名揚(yáng)天下。高斯將這種方法著述在著作《天體運(yùn)動(dòng)論》(Theoria Motus Corporum Coelestium in sectionibus conicis solem ambientium)中。
高斯設(shè)計(jì)的漢諾威大地測(cè)量的三角網(wǎng)為了獲知任意一年中復(fù)活節(jié)的日期,高斯推導(dǎo)了復(fù)活節(jié)日期的計(jì)算公式。
在1818年至1826年之間高斯主導(dǎo)了漢諾威公國(guó)的大地測(cè)量工作。通過(guò)他發(fā)明的以最小二乘法為基礎(chǔ)的測(cè)量平差的方法和求解線性方程組的方法,顯著的提高了測(cè)量的精度。出于對(duì)實(shí)際應(yīng)用的興趣,他發(fā)明了日光反射儀,可以將光束反射至大約450公里外的地方。高斯后來(lái)不止一次地為原先的設(shè)計(jì)作出改進(jìn),試制成功被廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量的鏡式六分儀。
高斯親自參加野外測(cè)量工作。他白天觀測(cè),夜晚計(jì)算。五六年間,經(jīng)他親自計(jì)算過(guò)的大地測(cè)量數(shù)據(jù),超過(guò)100萬(wàn)次。當(dāng)高斯領(lǐng)導(dǎo)的三角測(cè)量外場(chǎng)觀測(cè)已走上正軌后,高斯就把主要精力轉(zhuǎn)移到處理觀測(cè)成果的計(jì)算上來(lái),并寫(xiě)出了近20篇對(duì)現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)具有重大意義的論文。在這些論文中,推導(dǎo)了由橢圓面向圓球面投影時(shí)的公式,并作出了詳細(xì)證明,這套理論在今天仍有應(yīng)用價(jià)值。漢諾威公國(guó)的大地測(cè)量工作直到1848年才結(jié)束,這項(xiàng)大地測(cè)量史上的巨大工程,如果沒(méi)有高斯在理論上的仔細(xì)推敲,在觀測(cè)上力圖合理精確,在數(shù)據(jù)處理上盡量周密細(xì)致的出色表現(xiàn),就不能完成。在當(dāng)時(shí)條件下布設(shè)這樣大規(guī)模的大地控制網(wǎng),精確地確定2578個(gè)三角點(diǎn)的大地坐標(biāo),可以說(shuō)是一項(xiàng)了不起的成就。
為了用橢圓在球面上的正形投影理論以解決大地測(cè)量中出現(xiàn)的問(wèn)題,在這段時(shí)間內(nèi)高斯亦從事了曲面和投影的理論,并成為了微分幾何的重要理論基礎(chǔ)。他獨(dú)立地提出了不能證明歐氏幾何的平行公設(shè)具有‘物理的’必然性,至少不能用人類(lèi)的理智給出這種證明。但他的非歐幾何理論并未發(fā)表。也許他是出于對(duì)同時(shí)代的人不能理解這種超常理論的擔(dān)憂。相對(duì)論證明了宇宙空間實(shí)際上是非歐幾何的空間。高斯的思想被近100年后的物理學(xué)接受了。
1801年發(fā)表的《算術(shù)研究》是數(shù)學(xué)史上為數(shù)不多的經(jīng)典著作之一,它開(kāi)辟了數(shù)論研究的全新時(shí)代。在這本書(shū)中,高斯不僅把19世紀(jì)以前數(shù)論中的一系列孤立的結(jié)果予以系統(tǒng)的整理,給出了標(biāo)準(zhǔn)記號(hào)的和完整的體系,而且詳細(xì)地闡述了他自己的成果,其中主要是同余理論、剩余理論以及型的理論。同余概念最早是由L.歐拉提出的,高斯則首次引進(jìn)了同余的記號(hào)并系統(tǒng)而又深入地闡述了同余式的理論,包括定義相同模的同余式運(yùn)算、多項(xiàng)式同余式的基本定理的證明、對(duì)冪以及多項(xiàng)式的同余式的處理。19世紀(jì)20年代,他再次發(fā)展同余式理論,著重研究了可應(yīng)用于高次同余式的互反律,繼二次剩余之后,得出了三次和雙二次剩余理論。此后,為了使這一理論更趨簡(jiǎn)單,他將復(fù)數(shù)引入數(shù)論,從而開(kāi)創(chuàng)了復(fù)整數(shù)理論。高斯系統(tǒng)化并擴(kuò)展了型的理論。他給出型的等價(jià)定義和一系列關(guān)于型的等價(jià)定理,研究了型的復(fù)合(乘積)以及關(guān)于二次和三次型的處理。1830年,高斯對(duì)型和型類(lèi)所給出的幾何表示,標(biāo)志著數(shù)的幾何理論發(fā)展的開(kāi)端。在《算術(shù)研究》中他還進(jìn)一步發(fā)展了分圓理論,把分圓問(wèn)題歸結(jié)為解二項(xiàng)方程的問(wèn)題,并建立起二項(xiàng)方程的理論。后來(lái)N.H.阿貝爾按高斯對(duì)二項(xiàng)方程的處理,著手探討了高次方程的可解性問(wèn)題。
高斯在代數(shù)方面的代表性成就是他對(duì)代數(shù)基本定理的證明。高斯的方法不是去計(jì)算一個(gè)根,而是證明它的存在。這個(gè)方式開(kāi)創(chuàng)了探討數(shù)學(xué)中整個(gè)存在性問(wèn)題的新途徑。他曾先后四次給出這個(gè)定理的證明,在這些證明中應(yīng)用了復(fù)數(shù),并且合理地給出了復(fù)數(shù)及其代數(shù)運(yùn)算的幾何表示,這不僅有效地鞏固了復(fù)數(shù)的地位,而且使單復(fù)變函數(shù)理論的建立更為直觀、合理。在復(fù)分析方面,高斯提出了不少單復(fù)變函數(shù)的基本概念,著名的柯西積分定理(復(fù)變函數(shù)沿不包括奇點(diǎn)的閉曲線上的積分為零),也是高斯在1811年首先提出并加以應(yīng)用的。復(fù)函數(shù)在數(shù)論中的深入應(yīng)用,又使高斯發(fā)現(xiàn)橢圓函數(shù)的雙周期性,開(kāi)創(chuàng)橢圓函數(shù)論這一重大的領(lǐng)域;但與非歐幾何一樣,關(guān)于橢圓函數(shù)他生前未發(fā)表任何文章。1812年,高斯發(fā)表了在分析方面的重要論文《無(wú)窮級(jí)數(shù)的一般研究》,其中引入了高斯級(jí)數(shù)的概念。他除了證明這些級(jí)數(shù)的性質(zhì)外,還通過(guò)對(duì)它們斂散性的討論,開(kāi)創(chuàng)了關(guān)于級(jí)數(shù)斂散性的研究。
非歐幾里得幾何是高斯的又一重大發(fā)現(xiàn)。有關(guān)的思想最早可以追溯到1792年,即高斯15歲那年。那時(shí)他已經(jīng)意識(shí)到除歐氏幾何外還存在著一個(gè)無(wú)邏輯矛盾的幾何,其中歐氏幾何的平行公設(shè)不成立。1799年他開(kāi)始重視開(kāi)發(fā)新幾何學(xué)的內(nèi)容,并在1813年左右形成較完整的思想。高斯深信非歐幾何在邏輯上相容并確認(rèn)其具有可應(yīng)用性。雖然高斯生前沒(méi)有發(fā)表。
高斯不僅是數(shù)學(xué)家,還是那個(gè)時(shí)代最偉大的物理學(xué)家和天文學(xué)家之一。在《算術(shù)研究》問(wèn)世的同一年,即1801年的元旦,一位意大利天文學(xué)家在西西里島觀察到在白羊座(Aries)附近有光度八等的星移動(dòng),這顆現(xiàn)在被稱(chēng)作谷神星(Ceres)的小行星在天空出現(xiàn)了41天,掃過(guò)八度角之后,就在太陽(yáng)的光芒下沒(méi)了蹤影。當(dāng)時(shí)天文學(xué)家無(wú)法確定這顆新星是彗星還是行星,這個(gè)問(wèn)題很快成了學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn),甚至成了哲學(xué)問(wèn)題。黑格爾就曾寫(xiě)文章嘲諷天文學(xué)家說(shuō),不必那么熱衷去找尋第八顆行星,他認(rèn)為用他的邏輯方法可以證明太陽(yáng)系的行星,不多不少正好是七顆。高斯也對(duì)這顆星著了迷,他利用天文學(xué)家提供的觀測(cè)資料,不慌不忙地算出了它的軌跡。不管黑格爾有多么不高興,幾個(gè)月以后,這顆最早發(fā)現(xiàn)迄今仍是最大的小行星準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在高斯指定的位置上。自那以后,行星、大行星(海王星)接二連三地被發(fā)現(xiàn)了。
在物理學(xué)方面高斯最引人注目的成就是在1833年和物理學(xué)家韋伯發(fā)明了有線電報(bào),這使高斯的聲望超出了學(xué)術(shù)圈而進(jìn)入公眾社會(huì)。除此以外,高斯在力學(xué)、測(cè)地學(xué)、水工學(xué)、電動(dòng)學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)等方面均有杰出的貢獻(xiàn)。即使是數(shù)學(xué)方面,我們談到的也只是他年輕時(shí)候在數(shù)論領(lǐng)域里所做的一小部分工作,在他漫長(zhǎng)的一生中,他幾乎在數(shù)學(xué)的每個(gè)領(lǐng)域都有開(kāi)創(chuàng)性的工作。例如,在他發(fā)表了《曲面論上的一般研究》之后大約一個(gè)世紀(jì),愛(ài)因斯坦評(píng)論說(shuō):“高斯對(duì)于近代物理學(xué)的發(fā)展,尤其是對(duì)于相對(duì)論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)所作的貢獻(xiàn)(指曲面論),其重要性是超越一切,無(wú)與倫比的?!?/p>
從1989年直到2001年年底,高斯的肖像和他所寫(xiě)的正態(tài)分布曲線與一些在哥廷根突出的建筑物,一起被放入德國(guó)10馬克的鈔票中。另一方面,在漢諾威有和他有關(guān)的雞血石以及三角測(cè)量方法。在德國(guó)也發(fā)行了三種用以表彰高斯的郵票。第一種郵票(第725號(hào))發(fā)行于1955年?他死后的第100周年;另外兩種郵票(第1246號(hào).第1811號(hào))發(fā)行于1977年,他出生的第200周年。
高斯的一生,是典型的學(xué)者的一生。他始終保持著農(nóng)家的儉樸,使人難以想象他是一位大教授,世界上最偉大的數(shù)學(xué)家。他先后結(jié)過(guò)兩次婚,幾個(gè)孩子曾使他頗為惱火。不過(guò),這些對(duì)他的科學(xué)創(chuàng)造影響不太大。在獲得崇高聲譽(yù)、德國(guó)數(shù)學(xué)開(kāi)始主宰世界之時(shí),一代天驕走完了生命旅程。
第三篇:【數(shù)學(xué)家故事】高斯的故事
高斯的故事
1785年,8歲的小高斯在德國(guó)農(nóng)村的一所小學(xué)里念一年級(jí)。
數(shù)學(xué)老師是城里來(lái)的。他有一個(gè)偏見(jiàn),總覺(jué)得農(nóng)村孩子不如城里孩子聰明。不過(guò),他對(duì)孩子們的學(xué)習(xí),還是嚴(yán)格要求的。他最討厭在課堂上不專(zhuān)心聽(tīng)講、愛(ài)做小動(dòng)作的學(xué)生,常常用鞭子敲打他們。孩子們到愛(ài)聽(tīng)他的課,因?yàn)樗?jīng)常講一些非常有趣的東西。
有一天,他出了一道算術(shù)題。他說(shuō):“你們算一算,1加2加3,一直加到100等于多少?誰(shuí)算不出來(lái),就不準(zhǔn)回家吃飯?!?說(shuō)完,他就坐在椅子上,用目光巡視著趴在桌上演算的學(xué)生。
不到一分鐘的工夫,小高斯站了起來(lái),手里舉著小石板,說(shuō):“老師,我算出來(lái)了......”
沒(méi)等小高斯說(shuō)完,老師就不耐煩的說(shuō):“不對(duì)!重新再算!”
小高斯很快的檢查了一遍,高聲說(shuō):“老師,沒(méi)錯(cuò)!”說(shuō)著走下座位,把小石板伸到老師面前。
老師低頭一看,只見(jiàn)上面端端正正的寫(xiě)著“5050”,不禁大吃一驚。他簡(jiǎn)直不敢相信,這樣復(fù)雜的數(shù)學(xué)題,一個(gè)8歲的孩子,用不到一分鐘的時(shí)間就算出了正確的得數(shù)。要知道,他自己算了一個(gè)多小時(shí),算了三遍才把這道題算對(duì)的。他懷疑以前別人讓小高斯算過(guò)這道題。就問(wèn)小高斯:“你是怎么算的?”小高斯回答說(shuō):“我不是按照1、2、3的次序一個(gè)一個(gè)往上加的。老師,你看,一頭一尾的兩個(gè)數(shù)的和都是一樣的:1加100是101,2加99時(shí)101,3加98也是101......一前一后的數(shù)相加,一共有50個(gè)101,101乘50,得到5050。”
小高斯的回答使老師感到吃驚。因?yàn)樗€是第一次知道有這種算法。他驚喜的看著小高斯,好像剛剛才認(rèn)識(shí)這個(gè)穿著破爛不堪的,砌磚工人的兒子。
不久,老師專(zhuān)門(mén)買(mǎi)了一本數(shù)學(xué)書(shū)送給小高斯,鼓勵(lì)他繼續(xù)努力,還把小高斯推薦給當(dāng)?shù)亟逃郑顾玫矫赓M(fèi)教育的待遇。后來(lái),小高斯成了世界著名的數(shù)學(xué)家。人們?yōu)榱思o(jì)念他,把他的這種計(jì)算方法稱(chēng)為“高斯定理”。
第四篇:數(shù)學(xué)家高斯的故事
數(shù)學(xué)家高斯的故事
高斯(Gauss 1777~1855)是德國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和天文學(xué)家,出生于一個(gè)貧苦家庭。高斯很早就展現(xiàn)過(guò)人才華,三歲時(shí)就能指出父親帳冊(cè)上的錯(cuò)誤。七歲時(shí)進(jìn)了小學(xué),頭兩年沒(méi)有什么特殊的事情。高斯10歲,他進(jìn)入了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的班次,這是一個(gè)首次創(chuàng)辦的班,孩子們?cè)谶@之前都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)算術(shù)這么一門(mén)課程。數(shù)學(xué)教師是布特納,他對(duì)高斯的成長(zhǎng)也起了一定作用。
在全世界廣為流傳的一則故事說(shuō),高斯10歲時(shí)算出布特納給老師出了一道題目:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+…100=?,讓學(xué)生計(jì)算,當(dāng)同學(xué)們正在認(rèn)真計(jì)算的時(shí)候,高斯卻第一個(gè)舉手回答:老師,答案是5050,回答得既快又準(zhǔn),老師感到很驚訝的問(wèn)高斯你是怎么樣算出來(lái)的,高斯回答,我是發(fā)現(xiàn)1加100的和是101、2加99和也是101、3加98的和也是101、一共有50個(gè)101,就是5050。我就是這算出來(lái)的。高斯獨(dú)到的計(jì)算方法、非同一般的創(chuàng)造力,使他的老師對(duì)他刮目相看,就買(mǎi)了最好的算術(shù)書(shū)送給高斯。高斯小的時(shí)候能將難題變成簡(jiǎn)易,是高斯平時(shí)懂得觀察,尋找規(guī)律,化難為簡(jiǎn),這是值得我們?nèi)W(xué)習(xí)的。
高斯的學(xué)術(shù)地位,歷來(lái)為人們推崇得很高。他有“數(shù)學(xué)王子”、“數(shù)學(xué)家之王”的美稱(chēng)、被認(rèn)為是人類(lèi)有史以來(lái)“最偉大的三位(或四位)數(shù)學(xué)家之一”(阿基米德、牛頓、高斯或加上歐拉)。人們還稱(chēng)贊高斯是“人類(lèi)的驕傲”。天才、早熟、高產(chǎn)、創(chuàng)造力不衰……,人類(lèi)智力領(lǐng)域的幾乎所有褒獎(jiǎng)之詞,對(duì)于高斯都不過(guò)分。
高斯的一生,是典型的學(xué)者的一生。他始終保持著農(nóng)家的儉樸,使人難以想象他是一位大教授,世界上最偉大的數(shù)學(xué)家。在獲得崇高聲譽(yù)、德國(guó)數(shù)學(xué)開(kāi)始主宰世界之時(shí),一代天驕走完了生命旅程
第五篇:數(shù)學(xué)家高斯的故事
數(shù)學(xué)家高斯的故事
高斯念小學(xué)的時(shí)候,數(shù)學(xué)老師出一道數(shù)學(xué)題,題目是:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=?,因?yàn)榧臃▌偨滩痪茫瑢W(xué)生肯定是要算很久的,才有可能算出來(lái),但是才一轉(zhuǎn)眼的時(shí)間,高斯已停下了筆,老師看到了很生氣的訓(xùn)斥高斯,但是高斯說(shuō)他答案算出來(lái)了,就是55,老師聽(tīng)了下了一跳,問(wèn)高斯如何算出來(lái)的,高斯答道,我只是發(fā)現(xiàn)1和10的和是11、2和9的和也是11、3和8的和也是11、4和7的和也是11、5和6的和還是11,又11+11+11+11+11=55,高斯長(zhǎng)大后,成為一位很偉大的數(shù)學(xué)家
阿拉伯?dāng)?shù)字的由來(lái)
小明是個(gè)喜歡提問(wèn)的孩子。一天,他對(duì)0—9這幾個(gè)數(shù)字產(chǎn)生興趣:為什么它們被稱(chēng)為“阿拉伯?dāng)?shù)字”呢?于是,他就去問(wèn)媽媽:“0—9既然叫‘阿拉伯?dāng)?shù)字’,那肯定是阿拉伯人發(fā)明的了,對(duì)嗎媽媽?zhuān)俊眿寢寭u搖頭說(shuō):“阿拉伯?dāng)?shù)字實(shí)際上是印度人發(fā)明的。大約在1500年前,印度人就用一種特殊的字來(lái)表示數(shù)目,這些字有10個(gè),只要一筆兩筆就能寫(xiě)成。后來(lái),這些數(shù)字傳入阿拉伯,阿拉伯人覺(jué)得這些數(shù)字簡(jiǎn)單、實(shí)用,就在自己的國(guó)家廣泛使用,并又傳到了歐洲。就這樣,慢慢變成了我們今天使用的數(shù)字。因?yàn)榘⒗嗽趥鞑ミ@些數(shù)字發(fā)揮了很大的作用,人們就習(xí)慣了稱(chēng)這種數(shù)字為‘阿拉伯?dāng)?shù)字’?!毙∶髀?tīng)了說(shuō):“原來(lái)是這樣。媽媽?zhuān)@可不可以叫做‘將錯(cuò)就錯(cuò)’呢?”媽媽笑了。
﹤、﹥和﹦的本領(lǐng)
很久以前,數(shù)學(xué)王國(guó)比較混亂。0—9十個(gè)兄弟不僅在王國(guó)稱(chēng)霸,而且彼此吹噓自己的本領(lǐng)最大。數(shù)學(xué)天使看到這種情況很生氣,派﹤、﹥和﹦三個(gè)小天使到數(shù)學(xué)王國(guó)建立次序,避免混亂。
三個(gè)小天使來(lái)到數(shù)學(xué)王國(guó),0—9十個(gè)兄弟輕蔑地看著它們。9問(wèn)道:“你們?nèi)齻€(gè)來(lái)數(shù)學(xué)王國(guó)干什么,我們不歡迎你們!”
﹦笑著說(shuō):“我們是天使派來(lái)你們王國(guó)的法官,幫你們治理好你們國(guó)家。我是‘等號(hào)’,這兩位是‘大于號(hào)’和‘小于號(hào)’,它們開(kāi)口朝誰(shuí),誰(shuí)就大;它們尖尖朝誰(shuí),誰(shuí)就小?!?/p>
0—9十個(gè)兄弟聽(tīng)說(shuō)它們是天使派來(lái)的法官,就乖乖地服從﹤、﹥和﹦的命令。從此,數(shù)學(xué)王國(guó)有了嚴(yán)格的次序,任何人不會(huì)違反。
數(shù)學(xué)家華羅庚的故事
華羅庚爺爺是一位只有初中文憑的世界一流數(shù)學(xué)家。他1910年11月12日出生于江蘇省金壇縣。他小時(shí)候?qū)W習(xí)很刻苦,初中畢業(yè)升入上海中華職業(yè)學(xué)校后,由于繳不起學(xué)費(fèi)而失學(xué),失學(xué)后他在小雜貨店做記賬員。與此同時(shí),他堅(jiān)持自學(xué)數(shù)學(xué),到處借書(shū)、抄書(shū),并養(yǎng)成了“啃”數(shù)學(xué)難題的習(xí)慣。他用五年時(shí)間自學(xué)了高中的課程,又用兩年時(shí)間自學(xué)了大學(xué)的全部課程。他先后在國(guó)內(nèi)外幾所大學(xué)任教,19歲時(shí)開(kāi)始發(fā)表論文,先后發(fā)表了幾十篇論文,成為著名的數(shù)學(xué)家。華羅庚爺爺于1985年6月在訪問(wèn)日本時(shí)不幸逝世。日記本引他走向成才路
雅各布·伯努利是歐洲著名的數(shù)學(xué)家,他于1654年出生在瑞士的巴塞爾。
從13歲開(kāi)始,雅各布悄悄地寫(xiě)起了日記,他把自己在學(xué)習(xí)中所取得的收獲及遇到的難題,統(tǒng)統(tǒng)記了下來(lái)。翻開(kāi)他的日記,有閱讀書(shū)報(bào)雜志的體會(huì),有與別人討論數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)得到的啟發(fā),有解決數(shù)學(xué)難題突發(fā)的奇想??日記成了雅各布學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的問(wèn)題集,解決問(wèn)題的思路集、辦法集,研究數(shù)學(xué)問(wèn)題的收獲集、成果集。
雅各布對(duì)數(shù)學(xué)的執(zhí)著追求,終于使他走上了研究數(shù)學(xué)的道路。他33歲就成為巴塞爾大學(xué)數(shù)學(xué)教授。
數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)的故事
陳景潤(rùn)是我國(guó)現(xiàn)代著名的數(shù)學(xué)家,1933年出生于福建。在高中時(shí),他的老師講了哥德巴赫猜想的故事之后說(shuō):“科學(xué)的皇冠是數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)的皇冠是數(shù)論,哥德巴赫猜想是皇冠上的明珠?!?/p>
這些話深深地打動(dòng)了青年學(xué)生陳景潤(rùn)的心,他下定決心要學(xué)數(shù)學(xué)。1956年底,已先后寫(xiě)了四十多篇論文的陳景潤(rùn)調(diào)到中國(guó)科學(xué)院,開(kāi)始在華羅庚教授指導(dǎo)下專(zhuān)心研究數(shù)論。1966年5月,他像一顆璀璨的明星升上數(shù)學(xué)的天空,宣布他已經(jīng)證明了(1+2)。1973年,關(guān)于(1+2)的簡(jiǎn)化證明發(fā)表了,他的論文轟動(dòng)了整個(gè)數(shù)學(xué)界。(1+2)即“大偶數(shù)都能表示一個(gè)素?cái)?shù)及一個(gè)超過(guò)二個(gè)素?cái)?shù)的積之和”,被國(guó)際公認(rèn)為“陳景潤(rùn)定理”。數(shù)學(xué)博士的“錯(cuò)誤”
時(shí)間王國(guó)的全體國(guó)民剛剛舉行完一次數(shù)學(xué)考試,時(shí)間博士邀請(qǐng)數(shù)學(xué)王國(guó)的對(duì)對(duì)博士來(lái)做閱卷指導(dǎo)。對(duì)對(duì)博士高興地拿起一份試卷,可是他越看越生氣,這是為什么呢?原來(lái)他在檢查試卷的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)所有人的試題都做錯(cuò)了,例如:
7+6=1;6+6=0;3-7=8
對(duì)對(duì)博士把問(wèn)題反映給時(shí)間博士,時(shí)間博士看著試卷,笑著對(duì)他說(shuō):“博士,他們做的并沒(méi)有錯(cuò)誤。因?yàn)樵跁r(shí)間王國(guó)中晚上12點(diǎn)就是0點(diǎn),所以6=6=0;7點(diǎn)鐘再過(guò)6小時(shí)是13點(diǎn),也就是1點(diǎn),即7+6=1;3-7就是表示3點(diǎn)鐘前7個(gè)小時(shí)是8點(diǎn)鐘”
對(duì)對(duì)博士一拍腦袋,說(shuō):“對(duì)呀!哎,看來(lái)我這個(gè)博士還得繼續(xù)學(xué)習(xí)啊?!?/p>
事故講完了,小朋友們,你認(rèn)識(shí)鐘表嗎?你會(huì)計(jì)算時(shí)間嗎?讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)“時(shí)間”。
有用的“×”
我的名字叫“乘號(hào)”。
我是數(shù)學(xué)符號(hào)王國(guó)中的一員猛將,大家都離不開(kāi)我。
對(duì)了,我可不是“+”,你們要看清楚,我的方向跟他不一樣。但是我們之間的關(guān)系很密切,如果“+”兩邊的數(shù)字是一樣的,我就可以減輕他的負(fù)擔(dān),很容易的得到結(jié)果,著名數(shù)學(xué)家高斯在小的時(shí)候,就是用我來(lái)解決問(wèn)題的。
在乘法豎式中,我的位置和“+”、“-”一樣,但是我的運(yùn)算方式卻不一樣。我是分級(jí)運(yùn)算的,我的準(zhǔn)則就是乘法口訣。
除法雖然表面上和我處處做對(duì),但是我們之間互相協(xié)助,他可以幫助我發(fā)現(xiàn)運(yùn)算中的錯(cuò)誤,相反我也可以幫助他。
“0”的故事
大約1500年前,歐洲的數(shù)學(xué)家們是不知道用“0”的。他們使用羅馬數(shù)字。羅馬數(shù)字是用幾個(gè)表示數(shù)的符號(hào),按照一定規(guī)則,把它們組合起來(lái)表示不同的數(shù)目。在這種數(shù)字的運(yùn)用里,不需要“0”這個(gè)數(shù)字。
而在當(dāng)時(shí),羅馬帝國(guó)有一位學(xué)者從印度記數(shù)法里發(fā)現(xiàn)了“0”這個(gè)符號(hào)。他發(fā)現(xiàn),有了“0”,進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)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(guò)了一段時(shí)間,這件事被當(dāng)時(shí)的羅馬教皇知道了。當(dāng)時(shí)是歐洲的中世紀(jì),教會(huì)的勢(shì)力非常大,羅馬教皇的權(quán)利更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)皇帝。教皇非常惱怒,他斥責(zé)說(shuō),神圣的數(shù)是上帝創(chuàng)造的,在上帝創(chuàng)造的數(shù)里沒(méi)有“0”這個(gè)怪物,如今誰(shuí)要把它給引進(jìn)來(lái),誰(shuí)就是褻瀆上帝!于是,教皇就下令,把這位學(xué)者抓了起來(lái),并對(duì)他施加了酷刑,用夾子把他的十個(gè)手指頭緊緊夾注,使他兩手殘廢,讓他再也不能握筆寫(xiě)字。就這樣,“0”被那個(gè)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(shù)學(xué)家們還是不管禁令,在數(shù)學(xué)的研究中仍然秘密地使用“0”,仍然用“0”做出了很多數(shù)學(xué)上的貢獻(xiàn)。后來(lái)“0”終于在歐洲被廣泛使用,而羅馬數(shù)字卻逐漸被淘汰了。
數(shù)字之間的故事。
有一天,數(shù)字卡片在一起吃午飯的時(shí)候,最小的一位說(shuō)起話來(lái)了。0弟弟說(shuō):“我們大家伙兒,一起拍幾張合影吧,你們覺(jué)得怎么樣?”
0的兄弟姐妹們一口齊聲的說(shuō):“好啊。”
8哥哥說(shuō):“0弟弟的主意可真不錯(cuò),我就做一回好人吧,我老8供應(yīng)照相機(jī)和膠卷,好吧?”
老4說(shuō)話了:“8哥,好是好,就是太麻煩了一點(diǎn),到不如用我的數(shù)碼照相機(jī),就這么定了吧?!?/p>
于是,它們變忙了起來(lái),終于+號(hào)幫它們拍好了,就立刻把數(shù)碼照相機(jī)送往沖印店,沖是沖好了,電腦姐姐身手想它們要錢(qián),可它們到底誰(shuí)付錢(qián)呢?它們一個(gè)個(gè)呆呆的望著對(duì)方,這是電腦姐姐說(shuō):“一共5元錢(qián),你們一共十一個(gè)兄弟姐妹,平均一人付多少元錢(qián)?”
在它們十一個(gè)人中,就數(shù)老六最聰明,這回它還是第一個(gè)算出了結(jié)果,你知道它是怎么算出來(lái)的嗎?
兒歌比賽
數(shù)學(xué)學(xué)校舉行兒歌比賽,大象老師做裁判。
小猴聰聰?shù)谝粋€(gè)舉手。聰聰清了清嗓子,開(kāi)始朗誦道:“進(jìn)位加法我會(huì)算,數(shù)位對(duì)齊才能加。個(gè)位對(duì)齊個(gè)位加,滿十要向十位進(jìn)。十位相加再加一,得數(shù)算得快又準(zhǔn)?!?/p>
聰聰剛剛說(shuō)完,小狗佳佳興起手,說(shuō):“我的兒歌和聰聰?shù)暮芟嗨??!贝笙罄蠋熣f(shuō):“好!那我們聽(tīng)聽(tīng)你的兒歌?!奔鸭汛蠓降刈呱吓_(tái),朗誦道:“退位減法并不難,數(shù)位對(duì)齊才能減。個(gè)位數(shù)小不夠減,要向十位借個(gè)一。十位退一是一十,退了以后少個(gè)一。十位數(shù)字怎么減,十位退一再去減?!?/p>
大家為他們的精彩表演鼓掌。大象老師說(shuō):“他們的兒歌主我們明白了進(jìn)位加法和退位減法,所以,我們覺(jué)得他們兩個(gè)人都得冠軍,好不好?”大家同意老師的意見(jiàn),高興的鼓掌祝賀他們倆。
找零錢(qián)
一家手杖店來(lái)了一個(gè)顧客,買(mǎi)了30元一根的手杖.他拿出一張50元的票子,要求找錢(qián).
店里正巧沒(méi)有零錢(qián),店主到鄰居處把50元的票子換成零錢(qián),給了顧客20元的找頭.顧客剛走,鄰居慌慌張張地奔來(lái),說(shuō)這張50元的票子是假的.店主不得已向鄰居賠償了50元.隨后出門(mén)去追那個(gè)顧客,并把他抓住說(shuō):“你這個(gè)騙子,我賠給鄰居50元,又給你找頭20元,你又拿走了一根手杖,你得賠償我100元的損失.”這個(gè)顧客卻說(shuō):“一根手杖的費(fèi)用就是鄰居給你換零錢(qián)時(shí)你留下的30元,因此我只拿了你70元.”請(qǐng)你計(jì)算一下,手杖店真正的損失是多少?這里要補(bǔ)充一下,手杖的成本是20元.如果這個(gè)顧客行騙成功,那么共騙得了多少錢(qián)?
猴子撈帽
一群猴子在井旁玩,一陣風(fēng)將一只猴子的帽子吹到井里,他招呼來(lái)18個(gè)小伙伴,從井上方的松上一個(gè)接一個(gè)去撈帽子,有4只猴子沒(méi)有上樹(shù),就撈著了帽子,問(wèn):是幾只猴子上樹(shù)下井接在一起把帽子撈上來(lái)的?
蝸牛何時(shí)爬上井?
一只蝸牛不小心掉進(jìn)了一只枯井里,它趴在井底上哭起來(lái),一只癩蛤蟆過(guò)來(lái),翁聲翁氣的對(duì)蝸牛說(shuō):“別哭了,小兄弟,哭也沒(méi)用,這井壁又高又滑,掉到這里只能在這里生活了。我已經(jīng)在這里生活了許多年了。蝸牛望著又老又丑的癩蛤蟆,心里想:“井外的世界多美呀!我決不能像它那樣生活在又黑又冷的井底里?!蔽伵?duì)癩蛤蟆說(shuō):“癩大叔,我不能生活在這里,我一定要爬出去,請(qǐng)問(wèn)這口井有多深?”“哈哈哈??,真是笑話,這井有10米深,你小小年紀(jì)。又背負(fù)著這么重的殼,怎么能爬出去呢?”“我不怕苦不怕累,每天爬一段,總能爬出去!”第二天,蝸牛吃得飽飽的,開(kāi)始順著井壁往上爬了,它不停的爬呀爬,到了傍晚,終于爬了5米,蝸牛特別高興,心想:“照這樣的速度,明天傍晚我就可以爬出去了。”想著想著不知不覺(jué)睡著了,早上,蝸牛被一陣呼嚕聲吵醒了,一看,原來(lái)是癩大叔還以睡覺(jué),他心里一驚:“我怎么離井底這么近?”原來(lái),蝸牛睡著以后,從井壁上滑下來(lái)4米,蝸牛嘆了一口氣,咬咬牙,又開(kāi)始往上爬,到傍晚又往上爬了5米,可晚上,蝸牛又滑下來(lái)4米,就這樣,爬呀爬,滑呀滑,最后堅(jiān)強(qiáng)的蝸牛終于爬上了井臺(tái)。聰明的小朋友你能猜出來(lái)蝸牛用了多少天才爬上井臺(tái)的嗎?