第一篇:淺談《九章算術(shù)》與《幾何原本》的異同
淺談《九章算術(shù)》與《幾何原本》的異同
就數(shù)學(xué)而言,古代東西方文明都對其發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn);其中以中國的《九章算術(shù)》和西方的歐幾里得的《幾何原本》的貢獻(xiàn)最大。以下,我就這兩部經(jīng)典的數(shù)學(xué)著作談?wù)勎业淖x后感。
一、結(jié)構(gòu):
《幾何原本》分十三篇。含有467個命題;有5個公理和5條公設(shè);大部分的命題都是由極少數(shù)的公理邏輯推理而來
《九章算術(shù)》共收有246個數(shù)學(xué)問題,包括方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股九章。其中的絕大多數(shù)內(nèi)容是與當(dāng)時的社會生活密切相關(guān)的。其數(shù)學(xué)成就也是多方面的。
貢獻(xiàn):
《幾何原本》對世界數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)主要是:
1.建立了公理體系,明確提出所用的公理、公設(shè)和定義。由淺入深地揭示一系列定理,使得用一小批公理證出幾百個定理。
2.把邏輯證明系統(tǒng)地引入數(shù)學(xué)中,強調(diào)邏輯證明是確立數(shù)學(xué)命題真實性的一個基本方法。
3.示范地規(guī)定了幾何證明的方法:分析法、綜合法及歸謬法。
《幾何原本》精辟地總結(jié)了人類長時期積累的數(shù)學(xué)成就,建工了數(shù)學(xué)的科學(xué)體系。為后世繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)提供了課題和資料,使幾何學(xué)的發(fā)展充滿了活的生機。二千年來,一直被公認(rèn)為初等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)教材。
《九章算術(shù)》對世界數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)主要有:
1.開方術(shù),反應(yīng)了中國數(shù)學(xué)的高超計算水平,顯示中國獨有的算法體系。
2.方程理論,多元聯(lián)立一次方程組的出現(xiàn),相當(dāng)于高斯消去法的總結(jié),獨步于世界。
3.負(fù)數(shù)的引入,特別是正負(fù)數(shù)加減法則的確立,是一項了不起的貢獻(xiàn)。
二、兩部著作中的一些內(nèi)容比較:
《九章算術(shù)》在方程理論中的多元聯(lián)立一次方程組的出現(xiàn)比高斯后來提出的消去法早了很多年;在解線性方程組時,首次提出了負(fù)數(shù)的加減法法則,這對數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)是非常巨大的;在代數(shù)方面,開方術(shù)也是《九章算術(shù)》的一大貢獻(xiàn);其開方程序是獨創(chuàng)先河;例如,秦九韶算法也的源于此;
在幾何方面,《九章算術(shù)》主要是面積(方田)和體積(商功)的計算;以計算為中心;任何問題,都要計算出具體的數(shù)字作為答案;幾乎沒有關(guān)于任何數(shù)的性質(zhì)、圖形的定性的關(guān)系命題。例如三角形全等、三角形相似的條件在《九章算術(shù)》中都沒有相關(guān)的表述。有的只有算出線段的長、圖形的面積和體積。
《幾何原本》中的命題是通過公理和定義以及公設(shè)經(jīng)邏輯推理而來;它建立了公理化的思想;也賦予了數(shù)學(xué)邏輯性強、嚴(yán)密的特點。
《幾何原本》更多的是在給出相關(guān)圖形的概念、性質(zhì)等的表述;這就是它與《九章算術(shù)》最大的不同之處。
在幾何方面,《幾何原本》進(jìn)一步地概括了一些概念;例如,對于“曲線”的概念,古希臘人只限于用尺規(guī)作圖來得到;而由《幾何原本》而來的解析幾何把“曲線”概括成任意的幾何圖形。其次,再一次突破直觀的限制,打開了數(shù)學(xué)發(fā)展的新思路。笛卡兒和費馬首先建立起來的是二維平面上的點和有序?qū)崝?shù)對之間的對應(yīng),按同樣的思想,不難得出通過三個坐標(biāo)軸得出三維空間的點和實數(shù)的有序三數(shù)組之間的對應(yīng)關(guān)系?,F(xiàn)實的空間僅限于三維,由于解析幾何中采用了代數(shù)方法,平面上的點對應(yīng)于有序?qū)崝?shù)對,空間的點對應(yīng)著三元有序?qū)崝?shù)組,那么代數(shù)中的四元有序?qū)崝?shù)組當(dāng)然可以與此類比,構(gòu)成一個四維空間,由此類推,提出了高維空間的理論。這是現(xiàn)代數(shù)學(xué)極重要的思想,開拓了數(shù)學(xué)的新領(lǐng)域
《九章算術(shù)》涵蓋的開放化的歸納體系中對不同的問題都有一定的歸納總結(jié),算法化的內(nèi)容對不同的實際問題予以程序化的求解;模型化的思想針對具體問題予以模型化的求解。所以,它像一臺計算機。然而一些一般性的問題,可能就不能求解。
《幾何原本》創(chuàng)立的公理化體系,以及解析幾何的思想,揭示了數(shù)學(xué)的內(nèi)在統(tǒng)一性;同時《幾何原本》也提供了解決一般性問題的方法。但它其中的一些定理存在錯誤或者并不嚴(yán)密;例如,第五公設(shè)在球面幾何上就不成立。
三、傳播:
《九章算術(shù)》采用的是中國古代的天干地支語言進(jìn)行編寫;其語言生澀難懂;因此,不便于傳播;而《幾何原本》用的是相對通俗易懂的數(shù)學(xué)符號語言書寫,方便書寫也方便記憶。
以上,是我對這兩部數(shù)學(xué)著作的一些淺見;還望老師予以批評和指導(dǎo)。
第二篇:《幾何原本》讀后感
萬物皆有秩序
——《幾何原本》讀后感
幾何,是空間之秩序,是物質(zhì)之規(guī)律,是造化之解析,是宇宙之始基,是邏輯之詩篇,是理性之美感。
——題記
幾何證明的引入,是初中數(shù)學(xué)的一個分水嶺,許多同學(xué)的成績出現(xiàn)了明顯的下滑,也逐漸產(chǎn)生了對數(shù)學(xué)的恐懼,這不再只是一門計算的課程,而要開始與那些老師口中“大同小異” 但學(xué)生眼中“大相徑庭”的各類幾何圖形作斗爭。學(xué)生們把對幾何的困惑歸結(jié)為“沒感覺”,甚至開始有了遇到幾何題就放棄的思想;一些家長也開始“妖魔化”幾何,在孩子還沒學(xué)幾何時就開始不斷嚇唬他們:“不要以為數(shù)學(xué)很簡單,等以后學(xué)了幾何就困難了”云云。那究竟幾何是否真的如此難學(xué)?還有無挽回學(xué)生學(xué)習(xí)幾何的熱情的可能?我想回到幾何學(xué)的本源,從兩千多年前偉大的數(shù)學(xué)家歐幾里得的巨著《幾何原本》中去尋找答案。
歐幾里得,是一個熟悉的名字,常常出現(xiàn)在與數(shù)學(xué)有關(guān)的各個角落,我也曾在課堂上為學(xué)生演示“勾股定理”的證明時,使用過“歐幾里得證法”;這也是一個陌生的名字,他的生平已經(jīng)失傳,僅存的著作便是這部《幾何原本》,但僅憑這部著作便足以讓他被冠以“幾何之父”的頭銜。
中國古代的數(shù)學(xué)體系以算術(shù)、代數(shù)為主,重視應(yīng)用,如《九章算術(shù)》提出的谷物糧食按比例分配的算法、如何解決合理攤派賦稅等問題。而古希臘的數(shù)學(xué)體系脫胎于哲學(xué),對計算類問題涉及不深,旨在尋找宇宙的基本構(gòu)成和數(shù)量關(guān)系。也許是因為古希臘的數(shù)學(xué)家們在面對浩瀚的星空時感受到了自身的渺小,所以想藉由建立起物質(zhì)與精神世界的確定體系來獲得些許自信。于是通過自明的簡單公理進(jìn)行演繹推理得出結(jié)論的方法誕生了,邏輯的三段論由亞里士多德提出,并被歐幾里得應(yīng)用于實際知識體系構(gòu)建,這也是我們現(xiàn)在所運用的幾何證明的推理演繹法的起源。
書中提出了五條公設(shè)和五條公理,這些都是無需證明的顯在事實,如“凡直角都相等”、“整體大于部分”……這些都不需要什么數(shù)學(xué)基礎(chǔ),只要稍有生活常識的人都很明了。就是靠著這些簡單的基礎(chǔ)原理,通過演繹推理的方法,在本書中論證了465個命題。我在此不愿過多贅述這些論證的過程,因為這并不是一本數(shù)學(xué)教本,我更愿把它作為一本建立秩序的書。萬物都要依托空間而存在,《幾何原本》是一部建立空間秩序最久遠(yuǎn)的方案之書,也意味著為萬物的秩序建立樹立了標(biāo)榜。
幾何中的空間秩序是客觀存在的,歐幾里得不滿足于發(fā)現(xiàn)這些秩序,更試圖去證明這些秩序的正確性。我們生活中常有這樣的現(xiàn)象:我們常被告知要遵守某些秩序,但在不明就里時我們會有一種抵觸情緒;一旦我們了解了這些秩序的由來或原因后,往往會更愿意遵守。一個簡單的例子,有些國家習(xí)慣靠左行,有些國家習(xí)慣靠右行,僅僅以“因為大家都這樣所以你也要這樣”來解釋實在太牽強,一些人尤其是孩子就不容易接受。如果告訴了他們英國人靠右行因為騎士騎馬習(xí)慣左腳先上馬鐙,所以要靠路左上馬;而法國本來也是這個習(xí)慣,后來拿破侖大革命后,為了徹底打破貴族習(xí)俗,開創(chuàng)了靠右行的習(xí)慣并沿用至今,那么知道這些后,有理可循,自然更容易接受這些秩序。所以有理有據(jù)的秩序才更容易被人接受,這個道理早在兩千多年前就被歐幾里得表述在了《幾何原本》中。再聯(lián)系到我們幾何的教學(xué),一些學(xué)生記不住定理或者不會用定理,也許也是因為在學(xué)習(xí)定理的初始階段,沒有向他們闡述清楚定理證明的過程,對定理的證明理解得越透徹,也就會越理解在怎樣的情況下更適合運用哪些定理。先學(xué)會證明定理,再學(xué)會應(yīng)用它,這就是學(xué)習(xí)幾何的秩序。
每個人都有求知欲、都有探索客觀世界的意愿、都有對美的向往,因此不應(yīng)該有人對幾何失去興趣與熱情,也不存在對幾何“沒感覺”,只是有時對幾何的理解太淺顯,覺得就是認(rèn)識幾個圖形、解幾道題。通過《幾何原本》中由點、線、面、角為萬物始基所構(gòu)筑的空間,我們會發(fā)現(xiàn)幾何學(xué)就是物質(zhì)世界乃至精神世界的表述方式,她定義了萬物的秩序,所以只要你愿意去了解世界,你就會愿意接觸幾何,就有學(xué)習(xí)她的動力。同時幾何的美不僅僅是圖形變幻組合所產(chǎn)生的視覺效果,更蘊含邏輯的最美劇本,而重視幾何學(xué)的人也不會忽視數(shù)學(xué)在美學(xué)上的意義,因此愛美是愛幾何的充要條件。如果還要糾結(jié)幾何是否難學(xué),我只想說,對優(yōu)雅事物的欣賞,是一件難事嗎?
總有學(xué)生會問,有沒有學(xué)習(xí)幾何的捷徑?被托勒密王問到相同的問題時,歐幾里得回答:“幾何無王者之道。”另一個常被學(xué)生問及的問題就是,學(xué)了幾何之后有什么用能得到什么?這個問題歐幾里得同樣有他的解答,他對身邊的侍從說:“給他三個錢幣,因為他想在學(xué)習(xí)中獲取實利?!睂W(xué)習(xí)沒有一步登天只有腳踏實地;對真理的追尋與求證不是為了功利的索取,而是在培植素養(yǎng)與情懷,這是幾何學(xué)的秩序,更是人生的箴言。
第三篇:幾何原本讀后感
《幾何原本》是古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得的一部不朽之作,大約成書于公元前 300 年左右,是一部劃時代的著作,下面為大家分享了幾何原本讀后感,歡迎借鑒!
幾何原本讀后感
1讀《幾何原本》的作者歐幾里得能夠代表整個古希臘人民,那么我可以說,古希臘是古代文化中最燦爛的一支——因為古希臘的數(shù)學(xué)中,所包含的不僅僅是數(shù)學(xué),還有著難得的邏輯,更有著耐人尋味的哲學(xué)。
《幾何原本》這本數(shù)學(xué)著作,以幾個顯而易見、眾所周知的定義、公設(shè)和公理,互相搭橋,展開了一系列的命題:由簡單到復(fù)雜,相輔而成。其邏輯的嚴(yán)密,不能不令我們佩服。
就我目前拜訪的幾個命題來看,歐幾里得證明關(guān)于線段“一樣長”的題,最常用、也是最基本的,便是畫圓:因為,一個圓的所有半徑都相等。一般的數(shù)學(xué)思想,都是很復(fù)雜的,這邊剛講一點,就又跑到那邊去了;而《幾何原本》非常容易就被我接受,其原因大概就在于歐幾里得反復(fù)運用一種思想、使讀者不斷接受的緣故吧。
不過,我要著重講的,是他的哲學(xué)。
書中有這樣幾個命題:如,“等腰三角形的兩底角相等,將腰延長,與底邊形成的兩個補角亦相等”,再如,“如果在一個三角形里,有兩個角相等,那么也有兩條邊相等”,這些命題,我在讀時,內(nèi)心一直承受著幾何外的震撼。
我們七年級已經(jīng)學(xué)了幾何。想想那時做這類證明題,需要證明一個三角形中的兩個角相等的時候,我們總是會這么寫:“因為它是一個等腰三角形,所以兩底角相等”——我們總是習(xí)慣性的認(rèn)為,等腰三角形的兩個底角就是相等的;而看《幾何原本》,他思考的是“等腰三角形的兩個底角為什么相等”。想想看吧,一個思想習(xí)以為常,一個思想在思考為什么,這難道還不夠說明現(xiàn)代人的問題嗎?
大多數(shù)現(xiàn)代人,好奇心似乎已經(jīng)泯滅了。這里所說的好奇心不單單是指那種對新奇的事物感興趣,同樣指對平常的事物感興趣。比如說,許多人會問“宇航員在空中為什么會飄起來”,但也許不會問“我們?yōu)槭裁茨軌蛘驹诘厣隙粫h起來”;許多人會問“吃什么東西能減肥”,但也許不會問“羊為什么吃草而不吃肉”。
我們對身邊的事物太習(xí)以為常了,以致不會對許多“平?!钡氖挛锔信d趣,進(jìn)而去琢磨透它。牛頓為什么會發(fā)現(xiàn)萬有引力?很大一部分原因,就在于他有好奇心。
如果僅把《幾何原本》當(dāng)做數(shù)學(xué)書看,那可就大錯特錯了:因為古希臘的數(shù)學(xué)滲透著哲學(xué),學(xué)數(shù)學(xué),就是學(xué)哲學(xué)。
哲學(xué)第一課:人要建立好奇心,不僅探索新奇的事物,更要探索身邊的平常事,這就是我讀《幾何原本》意外的收獲吧!
幾何原本讀后感
2《幾何原本》作為數(shù)學(xué)的圣經(jīng),第一部系統(tǒng)的數(shù)學(xué)著作,牛頓,愛因斯坦,就是以這種形式寫的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》和《相對論》,斯賓諾莎寫出哲學(xué)著作《倫理學(xué)》,倫理學(xué)可以作為哲學(xué)與社會科學(xué)以及心理學(xué)的接口,都是推理性很強。
幾何原本總共13卷,研究前六卷就可以了,因為后邊的都是應(yīng)用前邊的理論,應(yīng)用到具體的領(lǐng)域,無理數(shù),立體幾何等領(lǐng)域,幾何原本我認(rèn)為最精髓的就是合理的假設(shè),對點線面的抽象,這樣才得以使得后面的定理成立,其中第五個公設(shè)后來還被推翻了,以點線面作為基礎(chǔ),以歐幾里得工具作為工具,進(jìn)行了各種幾何現(xiàn)象的嚴(yán)密推理,我認(rèn)為這些定理成立的條件必須是在,對幾條哲學(xué)原則默許了之后,才能成立。主要是最簡單的幾何形狀,從怎么畫出來,畫出來也是有根據(jù)的,再就是各種形狀的性質(zhì),以及各種形狀之間關(guān)系的定理,都是一步一步推理出來的。
在幾何原本后續(xù)的有阿波羅尼奧斯的《圓錐截線論》,牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,算是比較系統(tǒng)的數(shù)學(xué)著作,也都是用歐幾里得工具進(jìn)行證明的,后來的微積分工具的出現(xiàn),我認(rèn)為是圓周率的求解過程,無限接近的思想,才使得微積分工具產(chǎn)生,現(xiàn)代數(shù)學(xué)看似陣容豪華,可是并沒有新的工具的出現(xiàn),只是對微積分工具在各個形狀上進(jìn)行應(yīng)用,數(shù)學(xué)主要是在空間上做文章,現(xiàn)在數(shù)學(xué)能干的活看似挺多,但是也要得益于物理學(xué)的發(fā)展,數(shù)學(xué)一方面往一般性方面發(fā)展,都忘了,細(xì)想數(shù)學(xué)思想是比較沒什么,只是腦力勞作比較大,特別是只是純數(shù)學(xué)研究,不做思想的人,很累也做不出有意義的工作。
看完二十世紀(jì)數(shù)學(xué)史,發(fā)現(xiàn)里面的人的著作,我一本也不想看,太虛。
幾何原本讀后感
3《幾何原本》內(nèi)容簡介:《幾何原本》是古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得的一部不朽之作,集整個古希臘數(shù)學(xué)的成果與精神于一身。既是數(shù)學(xué)巨著,也是哲學(xué)巨著,并且第一次完成了人類對空間的認(rèn)識。該書自問世之日起,在長達(dá)兩千多年的時間里,歷經(jīng)多次翻譯和修訂,自1482年第一個印刷本出版,至今已有一千多種不同版本。除《圣經(jīng)》之外,沒有任何其他著作,其研究、使用和傳播之廣泛能夠與《幾何原本》相比。漢語的最早譯本是由意大利傳教士利瑪竇和明代科學(xué)家徐光啟于1607年合作完成的,但他們只譯出了前六卷。證實這個殘本斷定了中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本術(shù)語,諸如三角形、角、直角等。日本、印度等東方國家皆使用中國譯法,沿用至今。近百年來,雖然大陸的中學(xué)課本必提及這一偉大著作,但對中國讀者來說,卻無緣一睹它的全貌,納入家庭藏書更是妄想。徐光啟在譯此作時,對該書有極高的評價,他說:“能精此書者,無一事不可精;好學(xué)此書者,無一事不科學(xué)。”現(xiàn)代科學(xué)的奠基者愛因斯坦更是認(rèn)為:如果歐幾里得未能激發(fā)起你少年時代的科學(xué)熱情,那你肯定不會是一個天才的科學(xué)家。由此可見,《幾何原本》對人們理性推演能力的影響,即對人的科學(xué)思想的影響是何等巨大。
幾何原本的讀后感,來自淘寶網(wǎng)的網(wǎng)友:幾何原本真的是一部很經(jīng)典的著作啊,手上的這本已經(jīng)翻得很舊了。準(zhǔn)備入手一本新的,正好遇到這個修訂版。希望翻譯質(zhì)量能夠更好,之前的版本總覺得有些地方譯得有些含糊。這本的包裝看上去也還不錯。
幾何原本的讀后感,來自卓越網(wǎng)的網(wǎng)友:不愧是古希臘的數(shù)學(xué)家,推導(dǎo)能力太強了。里面對幾何問題的解析,對思維的培養(yǎng)幫助很大;尤其推薦給要學(xué)習(xí)習(xí)近平面幾何的學(xué)生作為補充讀物來讀,啟發(fā)會很大的。本來這種科學(xué)類的書,翻譯得不好的話,就會非常難懂,江蘇人民出版社最近出的幾本自然科學(xué)的書,翻譯倒是都還可以,像我這種非專業(yè)的,也能看明白。
第四篇:肖臨駿:從數(shù)學(xué)教育的角度比較分析《九章算術(shù)》與《幾何原本》
《九章算術(shù)》是“算經(jīng)十書”中最重要的一種,該書內(nèi)容非常豐富,且系統(tǒng)化總結(jié)并概括了戰(zhàn)國、秦朝,以及漢時期的數(shù)學(xué)成就。此外,該書在數(shù)學(xué)領(lǐng)域也取得了杰出的成就,首次提出分?jǐn)?shù)、負(fù)數(shù)及加減運算法則等。概括來說,《九章算術(shù)》是一本綜合性的數(shù)學(xué)歷史著作,該書的出現(xiàn)標(biāo)志著中國古代數(shù)學(xué)體系的基本形成。《幾何原本》在數(shù)學(xué)界又被稱為《原本》,該書為歐洲數(shù)學(xué)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),且被廣泛認(rèn)為是歷史上最成功的教科書,書中主要總結(jié)并歸納了平面幾何的五大公設(shè)。除此之外,《幾何原本》在西方也占據(jù)著相當(dāng)重要的位置,僅次于《圣經(jīng)》。這兩本著名的數(shù)學(xué)著作對數(shù)學(xué)的發(fā)展都發(fā)揮著非常重要的作用,但是二者還存在諸多差異。本文對這兩本書從成書背景、體例、內(nèi)容等方面進(jìn)行研究后,得出二者的差異所在。在此基礎(chǔ)上,對其數(shù)學(xué)教育觀、數(shù)學(xué)教育目的、數(shù)學(xué)教材及數(shù)學(xué)文化也進(jìn)行了詳細(xì)論述,基于現(xiàn)代數(shù)學(xué)視野,對現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育改革提供啟示,以供參考。
一、成書背景的對比
《九章算術(shù)》是中國古代的數(shù)學(xué)專著,也是“算經(jīng)十書”中最重要的一種。眾所周知,我國春秋戰(zhàn)國時期,諸子百家爭鳴,眾多學(xué)派相繼出現(xiàn),在形式邏輯研究方面,相比其他學(xué)派而言,墨家比較突出,但之后形式邏輯在我國并沒有太大的進(jìn)展,而《九章算術(shù)》恰巧問世。該書成書最遲是在東漢前期,但內(nèi)容的定型卻在西漢后期,這時候出現(xiàn),就注定其呈現(xiàn)出非邏輯結(jié)構(gòu)的特點。中國古代數(shù)學(xué)專著都是在不斷總結(jié)生活現(xiàn)象的過程中逐漸衍生而來的,《九章算術(shù)》也不例外,該書主要強調(diào)的是數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用,在不斷地總結(jié)、歸納、推理、論證的過程中,最終發(fā)展成演繹推理。
《幾何原本》是一部集前人思想和歐幾里得個人創(chuàng)造于一體的不朽之作,整本書的內(nèi)容是把人們公認(rèn)的一些事實歸納成定義和公理,將形式邏輯的方法運用于教學(xué)研究。通過這些定義和公理對幾何圖形的性質(zhì)進(jìn)行探討,最終建立起一套數(shù)學(xué)理論體系,簡稱幾何學(xué)。該書的成書與《九章算術(shù)》有著不同的背景,當(dāng)時古希臘正處于形式邏輯的發(fā)展時期,形式邏輯的思想方法被運用到了數(shù)學(xué)及其應(yīng)用領(lǐng)域中,逐漸形成了強大的數(shù)學(xué)思潮,之后歐幾里得不斷研究和探索,將其用演繹法進(jìn)行歸類和整理,編寫成《幾何原本》一書。這本書也是歐式幾何的奠基之作。此書主要囊括了幾何學(xué)從公元前7世紀(jì)的古埃及,一直到公元前4世紀(jì)――歐幾里得生活時期――前后四百多年的數(shù)學(xué)發(fā)展歷史。從內(nèi)容上分析,該書保存了古希臘早期的幾何學(xué)理論,之后歐幾里得對其進(jìn)行了系統(tǒng)化的整理,使其成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展的思想源泉??傮w來說,《幾何原本》開創(chuàng)了古典數(shù)論的研究,創(chuàng)立了歐幾里得幾何學(xué)體系,成為用公理化方法建立起來的數(shù)學(xué)演繹體系的最早典范。
二、《九章算術(shù)》與《幾何原本》在體例方面的對比
研究這兩本書發(fā)現(xiàn),其在體例方面存在一定的差異性,表現(xiàn)在:《九章算術(shù)》是按照問題的性質(zhì)和解法具體分類的,總共九類,且每一類為一章節(jié),每一章節(jié)又分多個小類,每一小類都有解題步驟,包括數(shù)學(xué)公式、推理等。這種結(jié)構(gòu)體系,是以算法為中心,根據(jù)算法組建理論體系,表現(xiàn)出了中國特有的數(shù)學(xué)思想。《幾何原本》在結(jié)構(gòu)方面與《九章算術(shù)》存在較大的差異性,該書共十三篇,主要包含兩大部分。第一部分中,有4條作圖公法,36條定義,19條公設(shè)和公理,為全書的推理基礎(chǔ)。第二部分主要是題,其中每一道題都相當(dāng)于一條定理,后面附注證明過程和推論過程,還有少部分題后面有圖解??傊?,《幾何原本》主要是將邏輯推理進(jìn)行系統(tǒng)化歸納,形成數(shù)學(xué)體系中的邏輯演繹系統(tǒng)。
三、《九章算術(shù)》和《幾何原本》的內(nèi)容對比
從內(nèi)容方面對比發(fā)現(xiàn),《九章算術(shù)》和《幾何原本》也存在較大的差異性。其中《九章算術(shù)》的內(nèi)容呈現(xiàn)出豐富性和多樣性特征。它主要是對從春秋至秦漢時代社會生產(chǎn)過程中各方面累積的教學(xué)知識的匯總。整本書包含246題,涉及生活的各個領(lǐng)域,故被稱為“數(shù)學(xué)百科全書”。此外,該書中的代數(shù)水平和算術(shù)水平相當(dāng)高,但在幾何圖形方面,卻與《幾何原本》存在較大的差距?!稁缀卧尽肥谴鷶?shù)幾何化,且數(shù)論問題都是通過嚴(yán)格的邏輯證明來具體解決的,它為幾何學(xué)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)?!稁缀卧尽返恼Q生,標(biāo)志著幾何學(xué)已經(jīng)成為一個有著比較嚴(yán)密的理論體系和科學(xué)方法的數(shù)學(xué)學(xué)科。除此之外,《幾何原本》還對勾股定理做了詳細(xì)證明。由此可見,這兩本數(shù)學(xué)名著各有優(yōu)勢。
四、《九章算術(shù)》和《幾何原本》對當(dāng)代數(shù)學(xué)教育改革的啟示
關(guān)于《九章算術(shù)》和《幾何原本》對當(dāng)代數(shù)學(xué)教學(xué)改革和發(fā)展的啟示,需從數(shù)學(xué)教育觀、數(shù)學(xué)教育目的、數(shù)學(xué)教材、數(shù)學(xué)文化幾大方面來了解。
1.數(shù)學(xué)教育觀
數(shù)學(xué)教育觀主要包含兩大類,一類是動態(tài)數(shù)學(xué)教育觀,認(rèn)為數(shù)學(xué)是一項人類活動,也是一個動態(tài)學(xué)科,活動之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性,內(nèi)部要素之間也呈現(xiàn)出動態(tài)發(fā)展趨勢;另一類是靜態(tài)數(shù)學(xué)教育觀,認(rèn)為數(shù)學(xué)是一個永恒不變的學(xué)科,其內(nèi)容主要包含數(shù)學(xué)定理、公式。《九章算術(shù)》表現(xiàn)出動態(tài)教育觀,主要是由于其豐富的內(nèi)容都是在不斷總結(jié)和積累后得到的。《幾何原本》表現(xiàn)出靜態(tài)教育觀,認(rèn)為教學(xué)活動是一種程序化過程,即數(shù)學(xué)概念-定理-公式-例題-練習(xí),整個過程中,學(xué)生占被動地位,一味地接受教師的灌輸。相對來說,這種教育觀比較死板。由此可見,為了促進(jìn)現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育的發(fā)展,要主張學(xué)生理論與實踐相結(jié)合,從理論中解釋實踐,從實踐中總結(jié)理論,打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,實施并創(chuàng)新情境化教學(xué)模式。
2.數(shù)學(xué)教育目的
《九章算術(shù)》強調(diào)數(shù)學(xué)與實際生活之間的聯(lián)系,體現(xiàn)出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的實用性特征,通過學(xué)習(xí)能夠促使學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合。而《幾何原本》強調(diào)學(xué)生要關(guān)注內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu),體現(xiàn)出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的抽象性和嚴(yán)密性特征,該書在一定程度上忽視了數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識和對學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的培養(yǎng)。其實這兩本書都有自己的優(yōu)越性和局限性,我們在研究現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)科時,應(yīng)將二者相結(jié)合,取長補短,從而達(dá)到提升數(shù)學(xué)教育的目的。
3.數(shù)學(xué)教材
從上文中了解到,《九章算術(shù)》是一部數(shù)學(xué)百科全書,自隋唐時數(shù)學(xué)教育制度建立以來,該書已經(jīng)成為國家統(tǒng)一審定的數(shù)學(xué)課程之一,且逐步形成了以該書為中心的古代數(shù)學(xué)課程體系。而《幾何原本》則過度強調(diào)形式化的數(shù)學(xué)教學(xué),忽視了與實際相結(jié)合。這兩本書在教材上都有一定的優(yōu)越性和局限性,我們要認(rèn)真分析,相互借鑒,為推動現(xiàn)代化數(shù)學(xué)學(xué)科的改革和發(fā)展不斷努力。
4.數(shù)學(xué)文化
《九章算術(shù)》和《幾何原本》存在諸多方面的差異,其根本原因在于中西方文化之間存在一定的差異性,從而形成了不同的數(shù)學(xué)思想方法體系。所以,在進(jìn)行現(xiàn)代化數(shù)學(xué)學(xué)科改革時,要對這兩本書的數(shù)學(xué)文化多加重視,教師在教學(xué)過程中應(yīng)該多引導(dǎo)學(xué)生去了解和領(lǐng)悟數(shù)學(xué)本身所蘊含的文化內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)學(xué)內(nèi)容,逐步滲透思想方法、意識精神等,讓學(xué)生真正體會到數(shù)學(xué)學(xué)科中蘊含的各種魅力。
五、結(jié)語
綜上,數(shù)學(xué)是一門研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、空間、變化及信息等概念的綜合學(xué)科,也屬于一種形式科學(xué)。為了促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)科的改革和發(fā)展,通過上文對《九章算術(shù)》和《幾何原本》的比較得到的啟示是:要引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際,通過實踐進(jìn)行總結(jié)、歸納,了解數(shù)學(xué)的本質(zhì),從而達(dá)到提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的。筆者希望更多有關(guān)人士參與到《九章算術(shù)》和《幾何原本》的比較研究中來,為推動現(xiàn)代化數(shù)學(xué)學(xué)科的改革做出更大的貢獻(xiàn)。
第五篇:《幾何原本》讀后感(通用)
《幾何原本》讀后感(通用8篇)
讀完一本經(jīng)典名著后,想必你有不少可以分享的東西,現(xiàn)在就讓我們寫一篇走心的讀后感吧。想必許多人都在為如何寫好讀后感而煩惱吧,下面是小編幫大家整理的《幾何原本》讀后感(通用8篇),歡迎閱讀與收藏。
《幾何原本》讀后感1“古希臘”這個詞,我們耳熟能詳,很多人卻不了解它。
如果《幾何原本》的作者歐幾里得能夠代表整個古希臘人民,那么我可以說,古希臘是古代文化中最燦爛的一支——因為古希臘的數(shù)學(xué)中,所包含的不僅僅是數(shù)學(xué),還有著難得的邏輯,更有著耐人尋味的哲學(xué)。
《幾何原本》這本數(shù)學(xué)著作,以幾個顯而易見、眾所周知的定義、公設(shè)和公理,互相搭橋,展開了一系列的命題:由簡單到復(fù)雜,相輔而成。其邏輯的嚴(yán)密,不能不令我們佩服。
就我目前拜訪的幾個命題來看,歐幾里得證明關(guān)于線段“一樣長”的題,最常用、也是最基本的,便是畫圓:因為,一個圓的所有半徑都相等。一般的數(shù)學(xué)思想,都是很復(fù)雜的,這邊剛講一點,就又跑到那邊去了;而《幾何原本》非常容易就被我接受,其原因大概就在于歐幾里得反復(fù)運用一種思想、使讀者不斷接受的緣故吧。
不過,我要著重講的,是他的哲學(xué)。
書中有這樣幾個命題:如,“等腰三角形的兩底角相等,將腰延長,與底邊形成的兩個補角亦相等”,再如,“如果在一個三角形里,有兩個角相等,那么也有兩條邊相等”。這些命題,我在讀時,內(nèi)心一直承受著幾何外的震撼。
我們七年級已經(jīng)學(xué)了幾何。想想那時做這類證明題,需要證明一個三角形中的兩個角相等的時候,我們總是會這么寫:“因為它是一個等腰三角形,所以兩底角相等”——我們總是習(xí)慣性的認(rèn)為,等腰三角形的兩個底角就是相等的;而看《幾何原本》,他思考的是“等腰三角形的兩個底角為什么相等”。想想看吧,一個思想習(xí)以為常,一個思想在思考為什么,這難道還不夠說明現(xiàn)代人的問題嗎?
大多數(shù)現(xiàn)代人,好奇心似乎已經(jīng)泯滅了。這里所說的好奇心不單單是指那種對新奇的事物感興趣,同樣指對平常的事物感興趣。比如說,許多人會問“宇航員在空中為什么會飄起來”,但也許不會問“我們?yōu)槭裁茨軌蛘驹诘厣隙粫h起來”;許多人會問“吃什么東西能減肥”,但也許不會問“羊為什么吃草而不吃肉”。
我們對身邊的事物太習(xí)以為常了,以致不會對許多“平?!钡氖挛锔信d趣,進(jìn)而去琢磨透它。牛頓為什么會發(fā)現(xiàn)萬有引力?很大一部分原因,就在于他有好奇心。
如果僅把《幾何原本》當(dāng)做數(shù)學(xué)書看,那可就大錯特錯了:因為古希臘的數(shù)學(xué)滲透著哲學(xué),學(xué)數(shù)學(xué),就是學(xué)哲學(xué)。
哲學(xué)第一課:人要建立好奇心,不僅探索新奇的事物,更要探索身邊的平常事,這就是我讀《幾何原本》意外的收獲吧!
《幾何原本》讀后感2數(shù)學(xué)中最古老的一門分科。據(jù)說是起源于古埃及尼羅河泛濫后為整修土地而產(chǎn)生的測量法,它的外國語名稱geometry就是由geo(土地)與metry(測量)組成的。泰勒斯曾經(jīng)利用兩三角形的等同性質(zhì),做了間接的測量工作;
畢達(dá)哥拉斯學(xué)派則以勾股定理等著名。
在中國古代早有勾股測量,漢朝人撰寫的《周髀算經(jīng)》的第一章敘述了西周開國時期(約公元前1000)周公姬旦同商高的問答,討論用矩測量的方法,得出了著名的勾股定律,并舉出了“勾三、股四、弦五”的例子。在埃及產(chǎn)生的幾何學(xué)傳到希臘,然后逐步發(fā)展起來而變?yōu)槔碚摰臄?shù)學(xué)。
哲學(xué)家柏拉圖(公元前429~前348)對幾何學(xué)作了深奧的探討,確立起今天幾何學(xué)中的定義、公設(shè)、公理、定理等概念,而且樹立了哲學(xué)與數(shù)學(xué)中的分析法與綜合法的概念。此外,梅內(nèi)克繆斯(約公元前340)已經(jīng)有了圓錐曲線的概念。
希臘文化以柏拉圖學(xué)派的時代為頂峰,以后逐漸衰落,而埃及的亞歷山大學(xué)派則漸漸繁榮起來,它長時間成了文化的中心。歐幾里得把至希臘時代為止所得到的數(shù)學(xué)知識集其大成,編成十三卷的《幾何原本》,這就是直到今天仍廣泛地作為幾何學(xué)的教科書使用下來的歐幾里得幾何學(xué)(簡稱歐氏幾何)。
徐光啟于1606年翻譯了《幾何原本》前六卷,至1847年李善蘭才把其余七卷譯完。“幾何”與其說是geo的音譯,毋寧解釋為“大小”較為妥當(dāng)。
誠然,現(xiàn)代幾何學(xué)是有關(guān)圖形的一門數(shù)學(xué)分科,但是在希臘時代則代表了數(shù)學(xué)的全部。歐幾里得在《幾何原本》中首先敘述了一些定義,然后提出五個公設(shè)和五個公理。其中第五公設(shè)尤為著名:如果兩直線和第三直線相交而且在同一側(cè)所構(gòu)成的兩個同側(cè)內(nèi)角之和小于二直角,那么這兩直線向這一側(cè)適當(dāng)延長后一定相交?!稁缀卧尽分械墓硐到y(tǒng)雖然不能說是那么完備,但它恰恰成了現(xiàn)代幾何學(xué)基礎(chǔ)論的先驅(qū)。
直到19世紀(jì)末,D.希爾伯特才建立了嚴(yán)密的歐氏幾何公理體系。
第五公設(shè)和其余公設(shè)相比較,內(nèi)容顯得復(fù)雜,于是引起后來人們的注意,但用其余公設(shè)來推導(dǎo)它的企圖,都失敗了。這個公設(shè)等價于下述的公設(shè):在平面上,過一直線外的一點可引一條而且只有一條和這直線不相交的直線。
Η.И.羅巴切夫斯基和J.波爾約獨立地創(chuàng)建了一種新幾何學(xué),其中揚棄了第五公設(shè)而代之以另一公設(shè):在平面上,過一直線外的一點可引無限條和這直線不相交的直線。這樣創(chuàng)建起來的無矛盾的幾何學(xué)稱為雙曲的非歐幾里得幾何。
(G.F.)B.黎曼則把第五公設(shè)換作“在平面上,過一直線外的一點所引的任何直線一定和這直線相交”,這樣創(chuàng)建的無矛盾的幾何學(xué)稱橢圓的非歐幾里得幾何。
《幾何原本》讀后感3今天我讀了一本書,叫《幾何原本》。它是古希臘數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家歐幾里德的一本不朽之作,集合希臘數(shù)學(xué)家的成果和精神于一書。
《幾何原本》收錄了原著13卷全部內(nèi)容,包含了5條公理、5條公設(shè)、23個定義和467個命題,即先提出公理、公設(shè)和定義,再由簡到繁予以證明,并在此基礎(chǔ)上形成歐氏幾何學(xué)體系。歐幾里德認(rèn)為,數(shù)學(xué)是一個高貴的世界,即使身為世俗的君主,在這里也毫無特權(quán)。與時間中速朽的物質(zhì)相比,數(shù)學(xué)所揭示的世界才是永恒的。
《幾何原本》既是數(shù)學(xué)著作,又極富哲學(xué)精神,并第一次完成了人類對空間的認(rèn)識。古希臘數(shù)學(xué)脫胎于哲學(xué),它使用各種可能的描述,解析了我們的宇宙,使它不在混沌、分離,它完全有別于起源并應(yīng)用于世俗的中國和古埃及數(shù)學(xué)。它建立起物質(zhì)與精神世界的確定體系,致使渺小如人類也能從中獲得些許自信。
本書命題1便提出了如何作等邊三角形,由此產(chǎn)生了三角形全等定理。即角、邊、角或邊、角、邊或邊、邊、邊相等,并進(jìn)一步提出了等腰三角形——等邊即等角;等角即等邊。就這樣歐幾里德分別從點、線、面、角四個部分,由淺入深,提出了自己的幾何理論。前面的命題為后面的鋪墊;后面的命題由前面的推導(dǎo),環(huán)環(huán)相扣,十分嚴(yán)謹(jǐn)。
這本書博大精深,我只能看懂十分之一左右,非常震撼,歐幾里德不愧為幾何之父!他就是數(shù)學(xué)史上最亮的一顆星。我要向他學(xué)習(xí),沿著自己的目標(biāo)堅定的走下去。
《幾何原本》讀后感4《幾何原本》是古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得的'一部不朽之作,集整個古希臘數(shù)學(xué)的成果和精神于一身。既是數(shù)學(xué)巨著,也是哲學(xué)巨著,并且第一次完成了人類對空間的認(rèn)識。該書自問世之日起,在長達(dá)兩千多年的時間里,歷經(jīng)多次翻譯和修訂,自1482年第一個印刷本出版,至今已有一千多種不同版本。
除《圣經(jīng)》以外,沒有任何其他著作,其研究、使用和傳播之廣泛能夠和《幾何原本》相比。漢語的最早譯本是由意大利傳教士利瑪竇和明代科學(xué)家徐光啟于1607年合作完成的,但他們只譯出了前六卷。證實這個殘本斷定了中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本術(shù)語,諸如三角形、角、直角等。日本、印度等東方國家皆使用中國譯法,沿用至今。近百年來,雖然大陸的中學(xué)課本必提及這一偉大著作,但對中國讀者來說,卻無緣一睹它的全貌,納入家庭藏書更是妄想。
徐光啟在譯此作時,對該書有極高的評價,他說:“能精此書者,無一事不可精;好學(xué)此書者,無一事不科學(xué)。”現(xiàn)代科學(xué)的奠基者愛因斯坦更是認(rèn)為:如果歐幾里得未能激發(fā)起你少年時代的科學(xué)熱情,那你肯定不會是一個天才的科學(xué)家。由此可見,《幾何原本》對人們理性推演能力的影響,即對人的科學(xué)思想的影響是何等巨大。
《幾何原本》讀后感5公理化結(jié)構(gòu)是近代數(shù)學(xué)的主要特征。而《原本》是完成公理化結(jié)構(gòu)的最早典范,它產(chǎn)生于兩千多年前,這是難能可貴的。不過用現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)去衡量,也有不少缺點。首先,一個公理系統(tǒng)都有若干原始概念,或稱不定義概念,作為其他概念定義的基礎(chǔ)。點、線、面就屬于這一類。而在《原本》中一一給出定義,這些定義本身就是含混不清的。其次是公理系統(tǒng)不完備,沒有運動、順序、連續(xù)性等公理,所以許多證明不得不借助于直觀。此外,有的公理不是獨立的,即可以由別的公理推出。這些缺陷直到1899年希爾伯特(Hilbert)的《幾何基礎(chǔ)》出版才得到了補救。盡管如此,畢竟瑕不掩瑜,《原本》開創(chuàng)了數(shù)學(xué)公理化的正確道路,對整個數(shù)學(xué)發(fā)展的影響,超過了歷史上任何其他著作。
《原本》的兩個理論支柱——比例論和窮竭法。為了論述相似形的理論,歐幾里得安排了比例論,引用了歐多克索斯的比例論。這個理論是無比的成功,它避開了無理數(shù),而建立了可公度與不可公度的正確的比例論,因而順利地建立了相似形的理論。在幾何發(fā)展的歷史上,解決曲邊圍成的面積和曲面圍成的體積等問題,一直是人們關(guān)注的重要課題。這也是微積分最初涉及的問題。它的解決依賴于極限理論,這已是17世紀(jì)的事了。然而在古希臘于公元前三四世紀(jì)對一些重要的面積、體積問題的證明卻沒有明顯的極限過程,他們解決這些問題的理念和方法是如此的超前,并且深刻地影響著數(shù)學(xué)的發(fā)展。
化圓為方問題是古希臘數(shù)學(xué)家歐多克索斯提出的,后來以“窮竭法”而得名的方法?!案F竭法”的依據(jù)是阿基米得公理和反證法。在《幾何原本》中歐幾里得利用“窮竭法”證明了許多命題,如圓與圓的面積之比等于直徑平方比。兩球體積之比等于它們的直徑的立方比。阿基米德應(yīng)用“窮竭法”更加熟練,而且技巧很高。并且用它解決了一批重要的面積和體積命題。當(dāng)然,利用“窮竭法”證明命題,首先要知道命題的結(jié)論,而結(jié)論往往是由推測、判斷等確定的。阿基米德在此做了重要的工作,他在《方法》一文中闡述了發(fā)現(xiàn)結(jié)論的一般方法,這實際又包含了積分的思想。他在數(shù)學(xué)上的貢獻(xiàn),奠定了他在數(shù)學(xué)史上的突出地位。
作圖問題的研究與終結(jié)。歐幾里得在《原本》中談了正三角形、正方形、正五邊形、正六邊形、正十五邊形的作圖,未提及其他正多邊形的作法??梢娝褔L試著作過其他正多邊形,碰到了“不能”作出的情形。但當(dāng)時還無法判斷真正的“不能作”,還是暫時找不到作圖方法。
高斯并未滿足于尋求個別正多邊形的作圖方法,他希望能找到一種判別準(zhǔn)則,哪些正多邊形用直尺和圓規(guī)可以作出、哪些正多邊形不能作出。也就是說,他已經(jīng)意識到直尺和圓規(guī)的“效能”不是萬能的,可能對某些正多邊形不能作出,而不是人們找不到作圖方法。1801年,他發(fā)現(xiàn)了新的研究結(jié)果,這個結(jié)果可以判斷一個正多邊形“能作”或“不能作”的準(zhǔn)則。判斷這個問題是否可作,首先把問題化為代數(shù)方程。
然后,用代數(shù)方法來判斷。判斷的準(zhǔn)則是:“對一個幾何量用直尺和圓規(guī)能作出的充分必要條件是:這個幾何量所對應(yīng)的數(shù)能由已知量所對應(yīng)的數(shù),經(jīng)有限次的加、減、乘、除及開平方而得到?!保▓A周率不可能如此得到,它是超越數(shù),還有e、劉維爾數(shù)都是超越數(shù),我們知道,實數(shù)是不可數(shù)的,實數(shù)分為有理數(shù)和無理數(shù),其中有理數(shù)和一部分無理數(shù),比如根號2,是代數(shù)數(shù),而代數(shù)數(shù)是可數(shù)的,因此實數(shù)中不可數(shù)是因為超越數(shù)的存在。雖然超越數(shù)比較多,但要判定一個數(shù)是否為超越數(shù)卻不是那么的簡單。)至此,“三大難題”即“化圓為方、三等分角、二倍立方體”問題是用尺規(guī)不能作出的作圖題。正十七邊形可作,但其作法不易給出。高斯(Gauss)在1796年19歲時,給出了正十七邊形的尺規(guī)作圖法,并作了詳盡的討論。為了表彰他的這一發(fā)現(xiàn),他去世后,在他的故鄉(xiāng)不倫瑞克建立的紀(jì)念碑上面刻了一個正十七邊形。
幾何中連續(xù)公理的引入。由歐氏公設(shè)、公理不能推出作圖題中“交點”存在。因為,其中沒有連續(xù)性(公理)概念。這就需要給歐氏的公理系統(tǒng)中添加新的公理——連續(xù)性公理。雖然19世紀(jì)之前費馬與笛卡爾已經(jīng)發(fā)現(xiàn)解析幾何,代數(shù)有了長驅(qū)直入的進(jìn)展,微積分進(jìn)入了大學(xué)課堂,拓?fù)鋵W(xué)和射影幾何已經(jīng)出現(xiàn)。但是,數(shù)學(xué)家對數(shù)系理論基礎(chǔ)仍然是模糊的,沒有引起重視。直觀地承認(rèn)了實數(shù)與直線上的點都是連續(xù)的,且一一對應(yīng)。直到19世紀(jì)末葉才完滿地解決了這一重大問題。從事這一工作的學(xué)者有康托(Cantor)、戴德金(Dedekind)、皮亞諾(Peano)、希爾伯特(Hilbert)等人。
當(dāng)時,康托希望用基本序列建立實數(shù)理論,代德金也深入地研究了無理數(shù)理念,他的一篇論文發(fā)表在1872年。在此之前的1858年,他給學(xué)生開設(shè)微積分時,知道實數(shù)系還沒有邏輯基礎(chǔ)的保證。因此,當(dāng)他要證明“單調(diào)遞增有界變量序列趨向于一個極限”時,只得借助于幾何的直觀性。
實際上,“直線上全體點是連續(xù)統(tǒng)”也是沒有邏輯基礎(chǔ)的。更沒有明確全體實數(shù)和直線全體點是一一對應(yīng)這一重大關(guān)系。如,數(shù)學(xué)家波爾查奴(Bolzano)把兩個數(shù)之間至少存在一個數(shù),認(rèn)為是數(shù)的連續(xù)性。實際上,這是誤解。因為,任何兩個有理數(shù)之間一定能求到一個有理數(shù)。但是,有理數(shù)并不是數(shù)的全體。有了戴德金分割之后,人們認(rèn)識至波爾查奴的說法只是數(shù)的稠密性,而不是連續(xù)性。由無理數(shù)引發(fā)的數(shù)學(xué)危機一直延續(xù)到19世紀(jì)。直到1872年,德國數(shù)學(xué)家戴德金從連續(xù)性的要求出發(fā),用有理數(shù)的“分割”來定義無理數(shù),并把實數(shù)理論建立在嚴(yán)格的科學(xué)基礎(chǔ)上,才結(jié)束了無理數(shù)被認(rèn)為“無理”的時代,也結(jié)束了持續(xù)2000多年的數(shù)學(xué)史上的第一次大危機。
《原本》還研究了其它許多問題,如求兩數(shù)(可推廣至任意有限數(shù))最大公因數(shù),數(shù)論中的素數(shù)的個數(shù)無窮多等。
在高等數(shù)學(xué)中,有正交的概念,最早的概念起源應(yīng)該是畢達(dá)哥拉斯定理,我們稱之為勾股定理,只是勾3股4弦5是一種特例,而畢氏定理對任意直角三角形都成立。并由畢氏定理,發(fā)現(xiàn)了無理數(shù)根號2。在數(shù)學(xué)方法上初步涉及演繹法,又在證明命題時用了歸謬法(即反證法)??赡苡捎谑軄G番圖(Diophantus)對一個平方數(shù)分成兩個平方數(shù)整數(shù)解的啟發(fā),350多年前,法國數(shù)學(xué)家費馬提出了著名的費馬大定理,吸引了歷代數(shù)學(xué)家為它的證明付出了巨大的努力,有力地推動了數(shù)論用至整個數(shù)學(xué)的進(jìn)步。1994年,這一曠世難題被英國數(shù)學(xué)家安德魯威樂斯解決。
多少年來,千千萬萬人(著名的有牛頓(Newton)、阿基米德(Archimedes)等)通過歐幾里得幾何的學(xué)習(xí)受到了邏輯的訓(xùn)練,從而邁入科學(xué)的殿堂。
《幾何原本》讀后感6只要上過初中的人都學(xué)過幾何,可是不一定知道把幾何介紹到中國來的是明朝的大科學(xué)家徐光啟和來自意大利的傳教士利瑪竇,更不一定知道是徐光啟把這門“測地學(xué)”創(chuàng)造性地意譯為“幾何”的。從1667年《幾何原本》前六卷譯完至今已有四百年,11月9日上海等地舉行了形式多樣的紀(jì)念活動。來自意大利、美國、加拿大、法國、日本、比利時、芬蘭、荷蘭、中國等9個國家及兩岸四地的60余位中外學(xué)者聚會徐光啟的安息之地——上海徐匯區(qū),紀(jì)念徐光啟暨《幾何原本》翻譯出版400周年。
“一物不知,儒者之恥?!?/p>
徐光啟家世平凡,父親是一個不成功的商人,破產(chǎn)后在上海務(wù)農(nóng),家境不佳。徐光啟19歲時中秀才,過了16年才中舉人,此后又7年才中進(jìn)士。在參加翰林院選拔時列第四名,即被選為翰林院庶吉士,相當(dāng)于是明帝國皇家學(xué)院的博士研究生。他殿試排名三甲五十二名,名次靠后,照理沒有資格申請入翰林院。他的同科進(jìn)士、也是他年滿花甲的老師黃體仁主動讓賢,把考翰林院的機會讓給了他。
《明史·徐光啟傳》中開篇用33個字講完他的科舉經(jīng)歷,緊接著就說他“從西洋人利瑪竇學(xué)天文、歷算、火器,盡其術(shù)。遂遍習(xí)兵機、屯田、鹽策、水利諸書”,可見如果沒有跟隨利瑪竇學(xué)習(xí)西方科學(xué),徐光啟只是有明一代數(shù)以千萬計的官僚中不出奇的一員。但是因為在1600年遇上了利瑪竇,且在翰林院學(xué)習(xí)期間有機會從學(xué)于利瑪竇,他得從一干庸眾中脫穎而出。
利瑪竇(MatteoRicci)1552年生于意大利馬切拉塔,1571年在羅馬成為耶穌會的見習(xí)修士,在教會里接受了神學(xué)、古典文學(xué)和自然科學(xué)的廣泛訓(xùn)練,又在印度的果阿學(xué)會了繪制地圖和制造各類科學(xué)儀器,尤其是天文儀器。
利瑪竇于1577年5月離開羅馬,于1583年2月來到中國。8月在廣東肇慶建立“仙花寺”,開始傳教??墒且婚_始很不順利。為此,利瑪竇轉(zhuǎn)變了策略,決定采取曲線傳教的方針,為了接近中國人,利瑪竇不僅說中文,寫漢字,而且生活也力求中國化。正式服裝也改成了寬衣博帶的儒生裝束。
1598年6月利瑪竇去北京見皇帝,未能見到,次年返回南京。在南京期間,利瑪竇早已赫赫有名,尤其是他過目不忘、倒背如流的記憶術(shù)給人留下了深刻的印象,一傳十,十傳百,已神乎其神。加之利瑪竇高明的社交手段,以及他的那些引人入勝的、代表著西方工藝水平的工藝品和科學(xué)儀器,引得高官顯貴和名士文人都樂于和他交往。利瑪竇則借此來達(dá)到自己的目的——推動傳教活動。
也正是利瑪竇的學(xué)識和魅力吸引了徐光啟。根據(jù)利瑪竇的日記記載,約在1597年7月到1600年5月之間。徐光啟和利瑪竇曾見過一面,利瑪竇說這是一次短暫的見面。徐光啟主要向利瑪竇討教一些基督教教義,雙方并沒有深談。和利瑪竇分手之后,徐光啟花了兩三年時間研究基督教義,思考自己的命運。1603年,徐光啟再次去找利瑪竇,但利瑪竇這時已經(jīng)離開南京到北京去了。徐光啟拜見了留在南京的傳教士羅如望,和之長談數(shù)日后,終于受洗成為了基督教徒。
1601年1月,利瑪竇再次晉京面圣,此次獲得成功,利瑪竇帶來的見面禮是自鳴鐘和鋼琴,這兩樣?xùn)|西是要經(jīng)常修理的,于是他被要求留在京城,以便可以經(jīng)常為皇帝修理這兩樣?xùn)|西。正好1604年4月,徐光啟中進(jìn)士后要留在北京。兩人的交往也多起來。在此之前,徐光啟對中國傳統(tǒng)數(shù)字已有較深入的了解,他跟利瑪竇學(xué)習(xí)了西方科技后,向利瑪竇請求合作翻譯《幾何原本》,以克服傳統(tǒng)數(shù)學(xué)只言“法”而不言“義”的缺陷,認(rèn)為“此書未譯,則他書俱不可得論?!崩敻]勸他不要沖動,因為翻譯實在太難,徐光啟回答說:“一物不知,儒者之恥。”
《幾何原本》讀后感7《幾何原本》作為數(shù)學(xué)的圣經(jīng),第一部系統(tǒng)的數(shù)學(xué)著作,牛頓,愛因斯坦,就是以這種形式寫的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》和《相對論》,斯賓諾莎寫出哲學(xué)著作《倫理學(xué)》,倫理學(xué)可以作為哲學(xué)與社會科學(xué)以及心理學(xué)的接口,都是推理性很強。
幾何原本總共13卷,研究前六卷就可以了,因為后邊的都是應(yīng)用前邊的理論,應(yīng)用到具體的領(lǐng)域,無理數(shù),立體幾何等領(lǐng)域,幾何原本我認(rèn)為最精髓的就是合理的假設(shè),對點線面的抽象,這樣才得以使得后面的定理成立,其中第五個公設(shè)后來還被推翻了,以點線面作為基礎(chǔ),以歐幾里得工具作為工具,進(jìn)行了各種幾何現(xiàn)象的嚴(yán)密推理,我認(rèn)為這些定理成立的條件必須是在,對幾條哲學(xué)原則默許了之后,才能成立。主要是最簡單的幾何形狀,從怎么畫出來,畫出來也是有根據(jù)的,再就是各種形狀的性質(zhì),以及各種形狀之間關(guān)系的定理,都是一步一步推理出來的。
在幾何原本后續(xù)的有阿波羅尼奧斯的《圓錐截線論》,牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,算是比較系統(tǒng)的數(shù)學(xué)著作,也都是用歐幾里得工具進(jìn)行證明的,后來的微積分工具的出現(xiàn),我認(rèn)為是圓周率的求解過程,無限接近的思想,才使得微積分工具產(chǎn)生,現(xiàn)代數(shù)學(xué)看似陣容豪華,可是并沒有新的工具的出現(xiàn),只是對微積分工具在各個形狀上進(jìn)行應(yīng)用,數(shù)學(xué)主要是在空間上做文章,現(xiàn)在數(shù)學(xué)能干的活看似挺多,但是也要得益于物理學(xué)的發(fā)展,數(shù)學(xué)一方面往一般性方面發(fā)展,都忘了,細(xì)想數(shù)學(xué)思想是比較沒什么,只是腦力勞作比較大,特別是只是純數(shù)學(xué)研究,不做思想的人,很累也做不出有意義的工作。
看完二十世紀(jì)數(shù)學(xué)史,發(fā)現(xiàn)里面的人的著作,我一本也不想看,太虛。
《幾何原本》讀后感8古希臘大數(shù)學(xué)家歐幾里德是與他的巨著——《幾何原本》一起名垂千古的。這本書是世界上最著名、最完整而且流傳最廣的數(shù)學(xué)著作,也是歐幾里德最有價值的一部著作,在《原本》里,歐幾里德系統(tǒng)地總結(jié)了古代勞動人民和學(xué)者們在實踐和思考中獲得的幾何知識,歐幾里德把人們公認(rèn)的一些事實列成定義和公理,以形式邏輯的方法,用這些定義和公理來研究各種幾何圖形的性質(zhì),從而建立了一套從公理、定義出發(fā),論證命題得到定理得幾何學(xué)論證方法,形成了一個嚴(yán)密的邏輯體系——幾何學(xué)。而這本書,也就成了歐式幾何的奠基之作。
兩千多年來,《幾何原本》一直是學(xué)習(xí)幾何的主要教材。哥白尼、伽利略、笛卡爾、牛頓等許多偉大的學(xué)者都曾學(xué)習(xí)過《幾何原本》,從中吸取了豐富的營養(yǎng),從而作出了許多偉大的成就。
從歐幾里得發(fā)表《幾何原本》到現(xiàn)在,已經(jīng)過去了兩千多年,盡管科學(xué)技術(shù)日新月異,由于歐氏幾何具有鮮明的直觀性和有著嚴(yán)密的邏輯演繹方法相結(jié)合的特點,在長期的實踐中表明,它巳成為培養(yǎng)、提高青少年邏輯思維能力的好教材。歷史上不知有多少科學(xué)家從學(xué)習(xí)幾何中得到益處,從而作出了偉大的貢獻(xiàn)。
少年時代的牛頓在劍橋大學(xué)附近的夜店里買了一本《幾何原本》。開始他認(rèn)為這本書的內(nèi)容沒有超出常識范圍,因而并沒有認(rèn)真地去讀它,而對笛卡兒的“坐標(biāo)幾何”很感興趣而專心攻讀,后來,牛頓于1664年4月在參加特列臺獎學(xué)金考試的時候遭到落選,當(dāng)時的考官巴羅博士對他說:“因為你的幾何基礎(chǔ)知識太貧乏,無論怎樣用功也是不行的?!边@席談話對牛頓的震動很大,于是,牛頓又重新把《幾何原本》從頭到尾地反復(fù)進(jìn)行了深入鉆研,為以后的科學(xué)工作打下了堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
但是,在人類認(rèn)識的長河中,無論怎樣高明的前輩和名家。都不可能把問題全部解決。由于歷史條件的限制,歐幾里得在《幾何原本》中提出幾何學(xué)的“根據(jù)”問題并沒有得到徹底的解決,他的理論體系并不是完美無缺的。比如,對直線的定義實際上是用一個未知的定義來解釋另一個未知的定義,這樣的定義不可能在邏輯推理中起什么作用。又如,歐幾里得在邏輯推理中使用了“連續(xù)”的概念,但是在《幾何原本》中從未提到過這個概念。