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印度数学家斯里哈拉的《计算的本质》中的一道题

2021-11-09 07:00:42 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:167

数字的本质是什么?

数字的本质就是一种帮助人们记录数量的工具。
“数字”的解释如下
解释一(附连接:一):表示数目的文字;
解释二:表示数目的符号;
解释三:数量的意思;
解释四:表示率(比率等)。
是人类发明的对实物、虚拟世界进行统计的符号,也是人类发明的游戏。
数字”的解释
解释一(附连接:一):表示数目的文字。
解释二:表示数目的符号。
解释三:数量的意思。
解释四:表示率(比率等)
[编辑本段]阿拉伯数字的起源
阿拉伯数字并不是阿拉伯人发明创造的,而是发源于古印度,后来被阿拉伯人掌握、改进,并传到了西方,西方人便将这些数字称为阿拉伯数字。以后,以讹传讹,世界各地都认同了这个说法。
阿拉伯数字是古代印度人在生产和实践中逐步创造出来的。
在古代印度,进行城市建设时需要设计和规划,进行祭祀时需要计算日月星辰的运行,于是,数学计算就产生了。大约在公元前3000年,印度河流域居民的数字就比较先进,而且采用了十进位的计算方法。
到公元前三世纪,印度出现了整套的数字,但在各地区的写法并不完全一致,其中最有代表性的是婆罗门式:这一组数字在当时是比较常用的。它的特点是从“1”到“9”每个数都有专字。现代数字就是由这一组数字演化而来。在这一组数字中,还没有出现“0”(零)的符号。“0”这个数字是到了笈多王朝(公元320—550年)时期才出现的。公元四世纪完成的数学著作《太阳手册》中,已使用“0”的符号,当时只是实心小圆点“”。后来,小圆点演化成为小圆圈“0”。这样,一套从“1”到“0”的数字就趋于完善了。这是古代印度人民对世界文化的巨大贡献。
印度数字首先传到斯里兰卡、缅甸、柬埔寨等印度的近邻国家。
公元七到八世纪,地跨亚非欧三洲的阿拉伯帝国崛起。阿拉伯帝国在向四周扩张的同时,阿拉伯人也广泛汲取古代希腊、罗马、印度等国的先进文化,大量翻译这些国家的科学著作。公元771年,印度的一位旅行家毛卡经过长途跋涉,来到了阿拉伯帝国阿拔斯王朝首都巴格达。毛卡把随身携带的一部印度天文学著作《西德罕塔》,献给了当时的哈里发(国王)曼苏尔。曼苏尔十分珍爱这部书,下令翻译家将它译为阿拉伯文。译本取名《信德欣德》。这部著作中应用了大量的印度数字。由此,印度数字便被阿拉伯人吸收和采纳。
此后,阿拉伯人逐渐放弃了他们原来作为计算符号的28个字母,而广泛采用印度数字,并且在实践中还对印度数字加以修改完善,使之更便于书写。
阿拉伯人掌握了印度数字后,很快又把它介绍给欧洲人。中世纪的欧洲人,在计数时使用的是冗长的罗马数字,十分不方便。因此,简单而明了的印度数字一传到欧洲,就受到欧洲人的欢迎。可是,开始时印度数字取代罗马数字,却遭到了基督教教会的强烈反对,因为这是来自“异教徒”的知识。但实践证明印度数字远远优于罗马数字。
1202年,意大利出版了一本重要的数学书籍《计算之书》,书中广泛使用了由阿拉伯人改进的印度数字,它标志着新数字在欧洲使用的开始。这本书共分十五章。在第一章开头就写道:“印度的九个数目字是‘9、8、7、6、5、4、3、2、1’,用这九个数字以及阿拉伯人叫做‘零’的记号‘0’,任何数都可以表示出来。”
随着岁月的推移,到十四世纪,中国印刷术传到欧洲,更加速了印度数字在欧洲的推广与应用。印度数字逐渐为全欧洲人所采用。
西方人接受了经阿拉伯传来的印度数字,但他们当时忽视了古代印度人,而只认为是阿拉伯人的功绩,因而称其为阿拉伯数字,这个错误的称呼一直流传至今。
[编辑本段]有关阿拉伯数字的说明
(附连接:阿拉伯数字)
数字,是一种既陌生、又熟悉的名词。它由0~9十个字母组成。数字不单单包括计数,还有丰富的哲学内涵。
1:可以看作是数字“1”,一根棍子,一个拐杖,一把竖立的枪,一支蜡烛,一维空间……
2:可以看作是数字“2”,一只木马,一个下跪着的人,一个陡坡,一个滑梯,一只鹅……
3:可以看作是数字“3”,两只手指,乳房,斗鸡眼,树杈,倒着的w……
4:可以看作是数字“4”,一个蹲着的人,小帆船,小红旗,小刀……
5:可以看作是数字“5”,大肚子,小屁股,音符……
6:可以看作是数字“6”,小蝌蚪,一个头和一只手臂露在外面的人……
7:可以看作是数字“7”,拐杖,小桌子,板凳,三岔路口,“丁”形物,镰刀……
8:可以看作是数字“8”,数学符号“∞”,花生米,套环,雪人……
9:可以看作是数字“9”,一个靠着坐的人,小嫩芽……
0:可以看作是数字“0”,胖乎乎的人,圆形“○”,鞋底,脚丫,二维空间,瘦子的脸,鸡蛋……
数字在复数范围内可以分实数和虚数,实数又可以划分有理数和无理数或分为整数和小数,任何有理数都可以化成分数形式.
[编辑本段]有关古罗马数字
罗马人在希腊数字的基础上,建立了自己的记数方法。罗马人用字母表示数,Ⅰ表示1,Ⅴ表示5,Ⅹ表示10,Ⅽ表示100,而Ⅿ表示1000。这样,大数字写起来就比较简短,但计算仍然十分不便。因此,今天人们已经很少使用罗马数字记数了,但有时也还可以见到使用在年号或时钟上的罗马数字。
[编辑本段]有理小数化分数
任何有理小数都是有限小数或着是无限循环小数.
有限不用说了,例如0.354567=(0.354567/1)然后将分子、分母同时乘上10的若干倍数即可。
至于无限循环小数,先找其循环节(即循环的那几位数字),然后将其展开为一等比数列、求出前n项和、取极限、化简。
例如:0.333333……
循环节为3
则0.3=3*10^(-1)+3*10^(-2)+……+3^10(-n)+……
前n项和为:3*0.1(1-(0.1)^(n))/(1-0.1)
当n趋向无穷时(0.1)^(n)=0
因此0.3333……=0.3/0.9=1/3
注意:m^n的意义为m的n次方。
[编辑本段]数字的产生
人类最早用来计数的工具是手指和脚趾,但它们只能表示20以内的数字。当数目很多时,大多数的原始人就用小石子来记数。渐渐地,人们又发明了打绳结来记数的方法,或者在兽皮、树木、石头上刻画记数。中国古代是用木、竹或骨头制成的小棍来记数,称为算筹。这些记数方法和记数符号慢慢转变成了最早的数字符号(数码)。如今,世界各国都使用阿拉伯数字为标准数字。
[编辑本段]数字的历史
公元500年前后,随着经济、文化以及佛教的兴起和发展,印度次大陆西北部的旁遮普地区的数学一直处于领先地位。天文学家阿叶彼海特在简化数字方面有了新的突破:他把数字记在一个个格子里,如果第一格里有一个符号,比如是一个代表1的圆点,那么第二格里的同样圆点就表示十,而第三格里的圆点就代表一百。这样,不仅是数字符号本身,而且是它们所在的位置次序也同样拥有了重要意义。以后,印度的学者又引出了作为零的符号。可以这么说,这些符号和表示方法是今天阿拉伯数字的老祖先了。
两百年后,团结在伊斯兰教下的阿拉伯人征服了周围的民族,建立了东起印度,西从非洲到西班牙的撒拉孙大帝国。后来,这个伊斯兰大帝国分裂成东、西两个国家。由于这两个国家的各代君王都奖励文化和艺术,所以两国的首都都非常繁荣,而其中特别繁华的是东都——巴格达,西来的希腊文化,东来的印度文化都汇集到这里来了。阿拉伯人将两种文化理解消化,从而创造了独特的阿拉伯文化。
大约700年前后,阿拉伯人征眼了旁遮普地区,他们吃惊地发现:被征服地区的数学比他们先进。用什么方法可以将这些先进的数学也搬到阿拉伯去呢?
771年,印度北部的数学家被抓到了阿拉伯的巴格达,被迫给当地人传授新的数学符号和体系,以及印度式的计算方法(即我们现在用的计算法)。由于印度数字和印度计数法既简单又方便,其优点远远超过了其他的计算法,阿拉伯的学者们很愿意学习这些先进知识,商人们也乐于采用这种方法去做生意。
后来,阿拉伯人把这种数字传入西班牙。公元10世纪,又由教皇热尔贝•奥里亚克传到欧洲其他国家。公元1200年左右,欧洲的学者正式采用了这些符号和体系。至13世纪,在意大利比萨的数学家费婆拿契的倡导下,普通欧洲人也开始采用阿拉伯数字,15世纪时这种现象已相当普遍。那时的阿拉伯数字的形状与现代的阿拉伯数字尚不完全相同,只是比较接近而已,为使它们变成今天的1、2、3、4、5、6、7、8、9、0的书写方式,又有许多数学家花费了不少心血。
阿拉伯数字起源于印度,但却是经由阿拉伯人传向四方的,这就是它们后来被称为阿拉伯数字的原因。
[编辑本段]含有数字的成语
一:一心一意 一马当先 一刀两断 一无所有 一日千里 一气呵成 一本正经 一年一度 一心二用 一五一十 一目了然 一事无成
二(两):一心二用 一刀两断 三三两两
三:三三两两 三五成群 三头六臂 三令五申 三心二意 三长两短
四:四分五裂,四方八面,四面楚歌
五:三令五申 一五一十 五光十色 五颜六色 五彩缤纷
六:三头六臂 六神无主
七:七上八下 七嘴八舌
八:七上八下 七嘴八舌
九:九牛一毛 九死一生
十:十全十美 一五一十 十万火急
千:千门万户 千山万水 千里迢迢 一日千里 千军万马 千钧一刻 千疮百孔 千秋万代
万:万紫千红 万众一心 万无一失 万马奔腾 万象更新 万籁俱寂 万家灯火 鹏程万里 万物复苏 以防万一 万丈深渊
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计算过程中的一种数据特征,以二进制数字(零和一)表示。表示时要看它与一些特殊的数的关系。如...16、8、4、2、1等。
例:9 用二进制表达就是 1001 。因为它有1个8和1个1。
[编辑本段]数字的排序
个 十 百 千 万 十万 百万 千万 亿 十亿 百亿 千亿 兆 十兆 百兆 千兆 京 十京 百京 千京 垓 十垓 百垓 千垓 秭 十秭 百秭 千秭 稂 十稂 百稂 千稂 ? 十 百 千 涧 十涧 百涧 千涧 正 十正 百正 千正……
逻辑推理。。。。。。

求解一道数学题!

圆周率是如何计算导出的?
在数学史上,圆周率的精确度,始终引起人们极大的关注,并成为衡量一个国家数学发展水平的标志.纵观的计算史,其计算方法大致可分为:几何法、解析法、实验法、电子计算机计算法.

一、几何法 在公元前240年左右,阿基米德在他的《圆的度量》一书中首先采用”穷竭法”求的值.“穷竭法”即用圆的内接和外切正多边形周长逼近圆周长.他作出了正96边形,并由此得到的值为

术”即用圆的内接正多边形的面积逼近圆的面积.他算到了正192边形

祖冲之在刘徽工作的基础上,求出圆内接正12288边形和正24576边形的面积,得到

3.1415926<<3.1415927.

祖冲之的值纪录,保持了将近一千年.直到公元1427年中亚数学家阿尔卡西计算了圆内接和外切正3228边形的周长后,得到值的17位小数.公元1610年,德国人鲁道夫花费了毕生精力,计算了正262边形的周长后,得到的35 位小数值.鲁道夫的工作,表明了几何法求的方法己走到尽头.1630年格林贝格(Grien berger)用几何法计算至 39位小数.这是几何法的最后尝试,也是几何法的最高纪录.

二、解析法 圆周率计算上的第一次突破,是以手求的解析表达式开始的.著名法国数学家韦达(1540—1603)做出了开创性的工作.在《数学定律,应用于三角形》一书中,得到了

他计算出3.1415926535<<3.1415926537.显然他的精确度不是当时世界领先水平,但利用一个无穷级数去刻划值却开创了一个崭新的方向.

1671年,英国圣安德鲁大学教学教授格雷戈里(1638—1675)提出了著名的级数:

但他并未注意到,当x=1时,这一级数为:

格雷戈里的工作具有普遍性,成为解析法求值的基础.在后来的二百多年里,许多人利用这一公式稍作修改并进行大量计算.不断刷新值的世界纪录,1706年,英国的梅钦(1680—1751)利用格氏级数及其

破的百位大关.继此之后,利用反正切展开式计算的公式相继出现,的位数也直线上升.1948年1月,英国的弗格森(D.F.Fergnson)与美国的伦奇(J.W.Wrench)用解析法得到的 808位准确值,创造了甲级数方法的最高纪录,结束了用级数方法计算值的阶段.这也是手工计算的最高纪录,此后再没有人用手算与他们较量了.

三、实验法 1777年法国自然科学家蒲丰(1707—1788)出版了《能辨是非的算术实验》一书,提出了著名的“蒲丰实验”:在画有一组距离为a的平行线的平面上,随意投下长度为l(l<a)的针.若投

1901年意大利数学家拉兹瑞尼用蒲丰的方法,仅投针3408次就轻松地得到=3.1415929.这与的精确值相比,一直到小数点后第七位才出现不同.

尽管这一方法远不如解析法便捷,且的精确度也大为逊色.但它揭示了分析方法与概率方法之间的联系,向人们暗示了数学本质的某种统一性,促使人们深入探讨的种种性质.开辟了研究的新方向.

四、电子计算机计算法

自从第一台电子计算机ENIAC在美国问世之后,立刻取代了繁杂的值的人工计算,使的精确度出现了突飞猛进的飞跃.1949年,美国人赖脱威逊利用ENIAC计算机花了70个小时把算到2034位,一下子就突破了千位大关,1955年,一台快速计算机竟在33个小时内。把算到10017位,首次突破万位,1996年东京大学的一组数学家曾花了36个小时,在计算机上算出了的32.3亿位小数.但是将前纪录保待了4年之久的美国数学家丘德诺夫斯基兄弟采用了新方法又获得了超过40亿位数的.现在人们利用电子计算机将算到了小数点后42.9亿多.如果把这一串数字打印出来,每厘米打印六个数字,那么整个数字的长度接近7200千米.比从德国柏林到美国芝加哥的距离还长.

不过电子计算机只是工具,它仍需用解析法的公式,可算是解析法的延伸和发展.其实这时的计算变成了算法的精巧构思和机器速度的较量.除了显示电子计算机威力和检验机器效果之外,的位数已无任何现实价值.

从的计算可以看出,计算方法的每一次创新,都带来的位数的巨大突破,但每一种方法都有上限:几何法因人们测量误差而不可能超过百位;解析法又因计算量聚增而局限于千位之内;实验法的指导意义大于它的实用价值;电子计算机同样受机器速度的影响,而不可能无限制地算出值.

圆周率的计算方法

古人计算圆周率,一般是用割圆法。即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长。Archimedes用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;Ludolph Van Ceulen用正262边形得到了35位精度。这种基于几何的算法计算量大,速度慢,吃力不讨好。随着数学的发展,数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式。下面挑选一些经典的常用公式加以介绍。除了这些经典公式外,还有很多其它公式和由这些经典公式衍生出来的公式,就不一一列举了。

1、 Machin公式

[这个公式由英国天文学教授John Machin于1706年发现。他利用这个公式计算到了100位的圆周率。Machin公式每计算BZKtVFSs一项可以得到1.4位的十进制精度。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数,所以可以很容易地在计算机上编程实现。
Machin.c 源程序
还有很多类似于Machin公式的反正切公式。在所有这些公式中,Machin公式似乎是最快的了。虽然如此,如果要计算更多的位数,比如几千万位,Machin公式就力不从心了。下面介绍的算法,在PC机上计算大约一天时间,就可以得到圆周率的过亿位的精度。这些算法用程序实现起来比较复杂。因为计算过程中涉及两个大数的乘除运算,要用FFT(Fast Fourier Transform)算法。FFT可以将两个大数的乘除运算时间由O(n2)缩短为O(nlog(n))。

2、 Ramanujan公式

1914年,印度数学家Srinivasa Ramanujan在他的论文里发表了一系列共14条圆周率的计算公式,这是其中之一。这个公式每计算一项可以得到8位的十进制精度。1985年Gosper用这个公式计算到了圆周率的17,500,000位。
1989年,David & Gregory Chudnovsky兄弟将Ramanujan公式改良成为:
这个公式被称为Chudnovsky公式,每计算一项可以得到15位的十进制精度。1994年Chudnovsky兄弟利用这个公式计算到了4,044,000,000位。Chudnovsky公式的另一个更方便于计算机编程的形式是:

3、AGM(Arithmetic-Geometric Mean)算法

Gauss-Legendre公式:
这个公式每迭代一次将得到双倍的十进制精度,比如要计算100万位,迭代20次就够了。1999年9月Takahashi和Kanada用这个算法计算到了圆周率的206,158,430,000位,创出新的世界纪录。

4、Borwein四次迭代式:

这个公式由Jonathan Borwein和Peter Borwein于1985年发表,它四次收敛于圆周率。
这个公式简称BBP公式,由David Bailey, Peter Borwein和Simon Plouffe于1995年共同发表。它打破了传统的圆周率的算法,可以计算圆周率的任意第n位,而不用计算前面的n-1位
祖冲之用割圆术求得3.1415926--3.1415927之间,现在用计算机计算到几十万到几十亿位
百度"圆周率"
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著名数学家的故事

1 16世纪德国数学家鲁道夫,花了毕生精力,把圆周率算到小数后35位,后人称之为鲁 道夫数,他死后别人便把这个数刻到他的墓碑上。 瑞士数学家雅谷伯努利,生前对螺线(被誉为生命之线)有研究,他死之后,墓碑上 就刻着一条对数螺线,同时碑文上还写着:“我虽然改变了,但却和原来一样”。这是一句既刻划螺线性质又象征他对数学热爱的双关语

2 20世纪最杰出的数学家之一的冯诺依曼.众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步.鉴于冯诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父".1911年一1921年,冯诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重.在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文,此时冯诺依曼还不到18岁.

3 伽罗华生于离巴黎不远的一个小城镇,父亲是学校校长,还当过多年市长。家庭的影响使伽罗华一向勇往直前,无所畏惧。1823年,12岁的伽罗华离开双亲到巴黎求学,他不满足呆板的课BZKtVFSs堂灌输,自己去找最难的数学原著研究,一些老师也给他很大帮助。老师们对他的评价是“只宜在数学的尖端领域里工作”。

4 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》。

5 俄国诗人莱蒙托夫也是一个数学爱好者。在服兵役时,他出题给军官做一个数学游戏:
他让一个军官先想好一个数,不要告诉别人,然后在这个数上加25,心算好了以后,再加上125,然后再减去37。把算好的结果减去原来想的那个数,结果再乘5并除以2,最后,莱蒙托夫对那个军官说:答案是282.5。
华 罗 庚

华罗庚,中国现代数学家。1910年11月12日生于江苏省金坛县。1985年6月12日在日本东京逝世。华罗庚1924年初中毕业之后,在上海中华职业学校学习不到一年,因家贫辍学,他刻苦自修数学,1930年在《科学》上发表了关于代数方程式解法的文章,受到专家重视,被邀到清华大学工作,开始了数论的研究,1934年成为中华教育文化基金会研究员。1936年作为访问学者去英国剑桥大学工作。1938年回国,受聘为西南联合大学教授。1946年应苏联普林斯顿高等研究所邀请任研究员,并在普林斯顿大学执教。1948年始,他为伊利诺伊大学教授。

1950年回国,先后任清华大学教授、中国科技大学数学系主任、副校长,中国科学院数学研究所所长、中国科学院应用数学研究所所长、中国科学院副院长等。华罗庚还是第一、二、三、四、五届全国人大常委会委员和政协第六届全国委员会副主席。

华罗庚是国际上享有盛誉的数学家,他在解析数论、矩阵几何学、多复变函数论、偏微分方程等广泛数学领域中都做出卓越贡献,由于他的贡献,有许多定理、引理、不等式与方法都用他的名字命名。为了推广优选法,华罗庚亲自带领小分队去二十七个省普及应用数学方法达二十余年之久,取得了明显的经济效益和社会效益,为我国经济建设做出了重大贡献。
我的最有吸引力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 哥德巴赫是一个德国数学家,生于1690年,从1725年起当选为俄国彼得堡科学院院士。在彼得堡,哥德巴赫结识了大数学家欧拉,两人书信交往达30多年。他有一个著名的猜想,就是在和欧拉的通信中提出来的。这成为数学史上一则脍炙人口的佳话。

有一次,哥德巴赫研究一个数论问题时,他写出:

3+3=6,3+5=8,

3+7=10,5+7=12,

3+11=14,3+13=16,

5+13=18,3+17=20,

5+17=22,……

看着这些等式,哥德巴赫忽然发现:等式左边都是两个质数的和,右边都是偶数。于是他猜想:任意两个奇质数的和是偶数,这当然是对的,但可惜这只是一个平凡的命题。

对—般的人,事情也许就到此为止了。但哥德巴赫不同,他特别善于联想,善于换个角度看问题。他运用逆向思维,把等式逆过来写:

6=3+3,8=3+5,

10=3+7,12=5+7,

14=3+11,16=3+13,

18=5=13,20=3+17,

22=5+17,……

这说明什么?哥德巴赫自问,然后自答:从左向右看,就是6~22这些偶数,每一个数都能“分拆”成两个奇质数之和。在一般情况下也对吗?他又动手继续试验:

24=5+19,26=3+23,

28=5+23,30=7+23,

32=3+29,34=3+31,

36=5+31,38=7+31,

……

一直试到100,都是对的,而且有的数还不止一种分拆形式,如

24=5+19=7+17=11+13,

26=3+23=7+19=13+13

34=3+31=5+29=11+23=17+17

100=3+97=11+89=17+83

=29+71=41+59=47+53.

这么多实例都说明偶数可以(至少可用一种方法)分拆成两个奇质数之和。在一般情况下对吗?他想说:对!于是他企图找到一个证明,几经努力,但没有成功;他又想找到一个反例,说明它不对,冥思苦索,也没有成功。

于是,1742年6月7日,哥德巴赫提笔给欧拉写了一封信,叙述了他的猜想:

(1)每一个偶数是两个质数之和;

(2)每一个奇数或者是一个质数,或者是三个质数之和。

(注意,由于哥德巴赫把“1”也当成质数,所以他认为2=1+1,4=1+3也符合要求,欧拉在复信中纠正了他的说法。)

同年6月30日,欧拉复信说,“任何大于(或等于)6的偶数都是两个奇质数之和,虽然我还不能证明它,但我确信无疑,它是完全正确的定理。”

欧拉是数论大家,这个连他也证明不了的命题,可见其难度之大,自然引起了各国数学家的注意。

人们称这个猜想为哥德巴赫猜想,并比喻说,如果说数学是科学的皇后,那么哥德巴赫猜想就是皇冠上的明珠。二百多年来,为了摘取这颗耀眼的明珠,成千上万的数学家付出了巨大的艰苦劳动。

1920年,挪威数学家布朗创造了一种新的“筛法”,证明了每一个充分大的偶数都可以表示成两个数的和,而这两个数又分别可以表示为不超过9个质因数的乘积。我们不妨把这 个命题简称为“9+9”。

这是一个转折点。沿着布朗开创的路子,932年数学家证明了“6+6”。1957年,我国数学家王元证明了“2+3”,这是按布朗方式得到的最好成果。

布朗方式的缺点是两个数都不能确定为质数,于是数学家们又想出了一条新路,即证明“1+C”。1962年,我国数学家潘承洞和另一位苏联数学家,各自独立地证明了“1+5”,使问题推进了一大步。

1966年至1973年,陈景润经过多年废寝忘食,呕心沥血的研究,终于证明了“1+2”:对于每一个充分大的偶数,一定可以表示成一个质数及一个不超过两个质数的乘积的和。即

偶数=质数+质数质数

你看,陈景润的这个结果,离哥德巴赫猜想的最后解决只有一步之遥了!人们称赞“陈氏定理”是“辉煌的定理”,是运用“筛法”的“光辉顶点”。

想想练练

1.50以内有15个质数:2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37、41、43、47.请选出10个填入图内,使○+○的和等于同一个50以内的偶数,把这个偶数填入中间的○内。

2.用给出的:3、3、5、5、7、7、11、11、13、13、17、17、19、23、23、23这16个数,根据哥德巴赫猜想,写出8个连续的偶数。

摘取数学皇冠上的明珠——陈景润 (1933~1996)
在现代数学史上,陈景润的名字与哥德巴赫猜想紧紧联系在一起。被誉为光辉成就的“陈氏定理”将哥德巴赫猜想的证明推进了一大步,使中国在这一领域的研究上居世界领先地位。

1953年,陈景润毕业于厦门大学数学系。由于他对数论中一系列问题的出色研究,受到华罗庚教授的重视,被调入中国科学院数学研究所工作,后来就有了“罗庚慧眼识景润”的佳话。虽然当时的生活条件非常艰苦,在仅有6平方米的小屋里陈景润坚持埋头于哥德巴赫猜想的研究,经过无数个日夜、几度寒暑的艰苦努力, 终于取得了震惊世界的成就。然而,陈景润付出的努力也是惊人的,用掉的演算草稿纸可以装满几个麻袋,并且积劳成疾。即使如此,躺在病榻上的他,仍锲而不舍地耕耘着。陈景润在数论中其他著名问题,如高斯圆内格点问题、球内格点问题、塔里问题、华林问题等的研究上也做出了重要贡献。

欧 拉

欧拉(L.Euler,1707.4.15-1783.9.18)是瑞士数学家。生于瑞士的巴塞尔(Basel),卒于彼得堡(Petepbypt)。父亲保罗欧拉是位牧师,喜欢数学,所以欧拉从小就受到这方面的熏陶。但父亲却执意让他攻读神学,以便将来接他的班。幸运的是,欧拉并没有走父亲为他安排的路。父亲曾在巴塞尔大学上过学,与当时著名数学家约翰伯努利(Johann Bernoulli,1667.8.6-1748.1.1)及雅各布伯努利(Jacob Bernoulli,1654.12.27-1705.8.16)有几分情谊。由于这种关系,欧拉结识了约翰的两个儿子:擅长数学的尼古拉(Nicolaus Bernouwww.rixia.cclli,1695-1726)及丹尼尔(Daniel Bernoulli,1700.2.9-1782.3.17)兄弟二人,(这二人后来都成为数学家)。他俩经常给小欧拉讲生动的数学故事和有趣的数学知识。这些都使欧拉受益匪浅。1720年,由约翰保举,才13岁的欧拉成了巴塞尔大学的学生,而且约翰精心培育着聪明伶俐的欧拉。当约翰发现课堂上的知识已满足不了欧拉的求知欲望时,就决定每周六下午单独给他辅导、答题和授课。约翰的心血没有白费,在他的严格训练下,欧拉终于成长起来。他17岁的时候,成为巴塞尔有史以来的第一个年轻的硕士,并成为约翰的助手。在约翰的指导下,欧拉从一开始就选择通过解决实际问题进行数学研究的道路。1726年,19岁的欧拉由于撰写了《论桅杆配置的船舶问题》而荣获巴黎科学院的资金。这标志着欧拉的羽毛已丰满,从此可以展翅飞翔。

欧拉的成长与他这段历史是分不开的。当然,欧拉的成才还有另一个重要的因素,就是他那惊人的记忆力!,他能背诵前一百个质数的前十次幂,能背诵罗马诗人维吉尔(Virgil)的史诗Aeneil,能背诵全部的数学公式。直至晚年,他还能复述年轻时的笔记的全部内容。高等数学的计算他可以用心算来完成。

尽管他的天赋很高,但如果没有约翰的教育,结果也很难想象。由于约翰伯努利以其丰富的阅历和对数学发展状况的深刻的了解,能给欧拉以重要的指点,使欧拉一开始就学习那些虽然难学却十分必要的书,少走了不少弯路。这段历史对欧拉的影响极大,以至于欧拉成为大科学家之后仍不忘记育新人,这主要体现在编写教科书和直接培养有才化的数学工作者,其中包括后来成为大数学家的拉格朗日(J.L.Lagrange,1736.1.25-1813.4.10)。

欧拉本人虽不是教师,但他对教学的影响超过任何人。他身为世界上第一流的学者、教授,肩负着解决高深课题的重担,但却能无视"名流"的非议,热心于数学的普及工作。他编写的《无穷小分析引论》、《微分法》和《积分法》产生了深远的影响。有的学者认为,自从1784年以后,初等微积分和高等微积分教科书基本上都抄袭欧拉的书,或者抄袭那些抄袭欧拉的书。欧拉在这方面与其它数学家如高斯(C.F.Gauss,1777.4.30-1855.2.23)、牛顿(I.Newton,1643.1.4-1727.3.31)等都不同,他们所写的书一是数量少,二是艰涩难明,别人很难读懂。而欧拉的文字既轻松易懂,堪称这方面的典范。他从来不压缩字句,总是津津有味地把他那丰富的思想和广泛的兴趣写得有声有色。他用德、俄、英文发表过大量的通俗文章,还编写过大量中小学教科书。他编写的初等代数和算术的教科书考虑细致,叙述有条有理。他用许多新的思想的叙述方法,使得这些书既严密又易于理解。欧拉最先把对数定义为乘方的逆运算,并且最先发现了对数是无穷多值的。他证明了任一非零实数R有无穷多个对数。欧拉使三角学成为一门系统的科学,他首先用比值来给出三角函数的定义,而在他以前是一直以线段的长作为定义的。欧拉的定义使三角学跳出只研究三角表这个圈子。欧拉对整个三角学作了分析性的研究。在这以前,每个公式仅从图中推出,大部分以叙述表达。欧拉却从最初几个公式解析地推导出了全部三角公式,还获得了许多新的公式。欧拉用a 、b 、c 表示三角形的三条边,用A、B、C表示第个边所对的角,从而使叙述大大地简化。欧拉得到的著名的公式:
又把三角函数与指数函联结起来。
阿基米德是整个历史上最伟大的数学家之一,后人对阿基米德给以极高的评价,常把他和牛顿、高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。 他大约在公元前287年出身于西西里岛上的希腊城市叙拉古,早年曾在当时希腊的学术中心亚历山大跟随欧几里得的门徒学习,并在那里结识许多同行好友,如科农〔Conon of Samos〕、多西修斯〔Dositheus〕、埃拉托塞尼等等。回到叙拉古以后仍然和他们保持密切的联系,因此阿基米德也算是亚历山大里亚学派的成员,他的许多学术成果就是通过和亚历山大的学者通信往来保存下来的。
公元前212年罗马军队攻入叙拉古,并闯入阿基米德的住宅,看见一位老人在地上埋头作几何图形,士兵将图踩坏。阿基米德怒斥士兵:『不要弄坏我的图!』士兵拔出短剑,刺死了这位旷世绝伦的大科学家,阿基米德竟死在愚蠢无知的罗马士兵手里。 他的生平没有详细记载,但关于他的许多故事却广为流传。据说他确立了力学的杠杆定理之后,曾发出豪言壮语:『给我一个立足点,我就可以移动这个地球!』,被誉为『力学之父』。
另一个着名的故事是:叙拉古的亥厄洛王叫金匠造一顶纯金的皇冠,因怀疑里面掺有银子,便请阿基米德鉴定一下。当他进入浴盆洗澡时,水漫溢到盆外,于是悟得不同质料的物体,虽然重量相同,但因体积不同,排去的水也必不相等。根据这一道理,就可以判断皇冠是否掺假。阿基米德高兴得跳起来,赤身奔回家中,口中大呼:『尤里卡!尤里卡』』〔希腊语enrhka,意思是『我找到了』〕他将这一流体静力学的基本原理,即物体在液体中的减轻的重量,等于排去液体的重量,总结在他的名着《论浮体》〔On Floating Bodies〕中,后来以『阿基米德原理』着称于世。
《论浮体》更是古代第一部流体静力学着作,是第一次将数学用于流体静力学,阿基米德亦因此被尊为流体静力学的创始人。 阿基米德的着作是数学阐述的典范,写得完整、简练,显示出巨大的创造性、计算技能和证明的严谨性。他对数学的最大贡献,也许是某些积分学方法的早期萌芽。 现存的阿基米德着作中,有三本是讲平面几何的,它们是:《圆的量度》〔Measurement of a circle〕计算圆内接与外切96边形的周长,求得圆周率:3 10/71<<3 1/7、《抛物线的求积》〔Quadrature of the Parabola〕,确定抛物线与任一弦所围弓形的面积。和《论螺线》〔On Spirals〕利用一组内接和一组外接的扇形,确定『阿基米德螺线』〔利用极坐标方程r = a来表示〕第一圈与始线所包围的面积等于[(2a)]2/3。
数学家的故事——祖冲之

祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家.
祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出在3.1415926与3.1415927之间.并得出了分数形式的近似值,取为约率 ,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把=叫做"祖率".
祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元.
祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".

数学家高斯的故事

用很短的时间计算出了小学老师布置的任务:对自然数从1到100的求和。他所使用的方法是:对50对构造成和101的数列求和(1+100,2+99,3+98……),同时得到结果:5050。这一年,高斯9岁。

小时候高斯家里很穷,且他父亲不认为学问有何用,但高斯依旧喜欢看书,话说在小时候,冬天吃完饭后他父亲就会要他上床睡觉,以节省燃油,但当他上床睡觉时,他会将芜菁的内部挖空,里面塞入棉布卷,当成灯来使用,以继续读书。

当高斯12岁时,已经开始怀疑元素几何学中的基础证明。当他16岁时,预测在欧氏几何之外必然会产生一门完全不同的几何学,即非欧几里德几何学。他导出了二项式定理的一般形式,将其成功的运用在无穷级数,并发展了数学分析的理论。


扩展资料:

重大成就:

19世纪30年代,高斯发明了磁强计。他辞去了天文台的工作,而转向物理的研究。他与韦伯(1804-1891)在电磁学领域共同工作。

他比韦伯年长27岁,以亦师亦友的身份与其合作。1833年,通过受电磁影响的罗盘指针,他向韦伯发送出电报。这不仅是从韦伯的实验室与天文台之间的第一个电话电报系统,也是世界首创的第一个电话电报系统。尽管线路才8千米长。

1840年,他和韦伯画出了世界第一张地球磁场图,并且定出了地球磁南极和磁北极的位置。次年,这些位置得到美国科学家的证实。

高斯在数个领域进行研究,但只把他认为已经成熟的理论发表出来。他经常对他的同事表示,该同事的结论已经被自己以前证明过了,只是因为基础理论的不完备而没有发表。批评者说他这样做是因为喜欢抢出风头。事实上高斯把他的研究结果都记录起来了。

他死后,他的20部纪录着他的研究结果和想法的笔记被发现,证明高斯所说的是事实。一般人认为,20部笔记并非高斯笔记的全部。

下萨克森州和哥廷根大学图书馆已经将高斯的全部著作数位化,并放置于互联网上。

高斯的肖像曾被印刷在从1989年至2001年流通的10元德国马克纸币上。

参考资料来源:百度百科-约翰卡尔弗里德里希高斯

高斯
[1](Johann
Carl
Friedrich
Gauss)(1777年4月30日—1855年2月
高斯
23日),生于不伦瑞克,卒于
哥廷根

德国
著名
数学家

物理学家

天文学家

大地测量学
家。
高斯1777年4月30日生于不伦瑞克的一个
工匠
家庭,1855年
2月23日
卒于哥廷根。幼时家境贫困,但聪敏异常,受一
贵族
资助才进学校受教育。1795~1798年在哥廷根大学学习,1798年转入
黑尔
姆施泰特大学,翌年因证明
代数基本定理

博士学位
。从
1807年
起担任
格丁根
大学教授
兼格丁根
天文台
台长直至逝世。
高斯的
成就
遍及数学的各个领域,在
数论

非欧几何

微分几何
、超几何级数、
复变函数论
以及椭圆函数论等方面均有开创性贡献。他十分注重数学的应用,并且在对
天文学
、大地测量学和
磁学
的研究中也偏重于用
数学方法
进行研究。
1792年,15岁的高斯进入Braunschweig
学院
。在那里,高斯开始对
高等数学
作研究。独立发现了
二项式定理
的一般形式、数论上的“二次互反律”(Law
of
Quadratic
Reciprocity)、“质数分布定理”(prime
numer
theorem)、及“算术几何平均”(arithmetic-geometric
mean)。www.rixia.cc
1795年高斯进入哥廷根大学。
1796年
,19岁的高斯得到了一个
数学史
上极重要的结果,就是《
正十七边形
尺规作图之
理论
与方法》。5年以后,高斯又证明了形如"Fermat素数"边数的
正多边形
可以由尺规作出。
1855年2月23日清晨,高斯于睡梦中去世。
编辑本段2、生平事迹
年少时期
高斯是一对普通夫妇的儿子。他的
母亲
是一个贫穷
石匠
的女儿,虽然十分聪明,但却没有接受过教育,近似于
文盲
。在她成为高斯
父亲
的第二个妻子之前,她从事女佣工作。他的父亲曾做过
园丁
,工头,
商人
的助手和一个小保险公司的评估师。当高斯三岁时便能够纠正他父亲的借债账目的事情,已经成为一个
轶事
流传至今。他曾说,他在麦仙翁堆上学会计算。能够在
头脑
中进行复杂的计算,是
上帝
赐予他一生的天赋。
高斯用很短的时间计算出了
小学老师
布置的任务:对自然数从1到100的求和。他所使用的方法是:对50对构造成和101的数列求和为(1+100,2+99,3+98……),同时得到结果:5050。这一年,高斯9岁。但是据更为精细的数学
史书
记载,高斯所解的并不止1加到100那么简单,而是81297+81495+......+100899(公差198,项数100)的一个等差数列。
当高斯12岁时,已经开始怀疑
元素
几何学
中的基础证明。当他16岁时,预测在欧氏几何之外必然会产生一门完全不同的几何学。他导出了二项式定理的一般形式,将其成功的运用在
无穷级数
,并发展了数学分析的理论。
青年时期
高斯的老师Bruettner与他助手
Martin
Bartels
很早就认识到了高斯在数学上异乎寻常的天赋,同时Herzog
Carl
Wilhelm
Ferdinand
von
Braunschweig也对这个
天才儿童
留下了
深刻印象
。于是他们从高斯14岁起,便资助其学习与生活。这也使高斯能够在公元1792-1795年在Carolinum学院(今天Braunschweig学院的前身)学习。18岁时,高斯转入哥廷根大学学习。在他19岁时,第一个成功的用尺规构造出了规则的17角形。
成年时期
高斯于公元
1805年
10月5日
与来自Braunschweig的Johanna
Elisabeth
Rosina
Osthoff小姐(1780-1809)结婚。在公元
1806年
8月21日
迎来了他生命中的第一个孩子
约瑟
。此后,他又有两个孩子
。Wilhelmine(1809-1840)和Louis(1809-1810)。1807年高斯成为哥廷根大学的
教授
和当地天文台的台长。
虽然高斯作为一个数学家而闻名于世,但这并不意味着他热爱教书。尽管如此,他越来越多的学生成为有影响的数学家,如后来闻名于世的Richard
Dedekind和黎曼,黎曼创立了黎曼几何学。
离世
高斯墓地:高斯非常信教且保守。他的父亲死于
1808年
4月14日
,晚些时候的
1809年
10月11日
,他的第一位妻子Johanna也离开
人世
。次年
8月4日
高斯迎娶第二位妻子Friederica
Wilhelmine
(1788-1831)。他们又有三个孩子:Eugen
(1811-1896),
Wilhelm
(1813-1883)

Therese
(1816-1864)。
1831年9月12日他的第二位妻子也死去,
1837年
高斯开始
学习俄语

1839年
4月18日
,他的母亲在哥廷根逝世,享年95岁。高斯于1855年2月23日凌晨1点在哥廷根去世。他的很多散布在
给朋友

书信

笔记
中的发现于
1898年
被发现
 物理学家、数学家卡尔弗里德里希高斯屁哥
  
高斯
[1]
(Johann
Carl
Friedrich
Gauss)(1777年4月30日—1855年2月23日),生于不伦瑞克,卒于哥廷根,德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家。
  高斯的成就遍及数学的各个领域,在数论、非欧几何、微分几何、超几何级数、复变函数论以及椭圆函数论等方面均有开创性贡献。他十分注重数学的应用,并且在对天文学、大地测量学和磁学的研究中也偏重于用数学方法进行研究。
  高斯虽然幼时家境贫困,但聪敏异常,受一贵族资助进学校受教育。1795~1798年在哥廷根大学学习,1798年转入黑尔姆施泰特大学,翌年因证明代数基本定理获博士学位。从1807年起担任格丁根大学教授兼格丁根天文台台长直至逝世。
  1792年,15岁的高斯进入Braunschweig学院。在那里,高斯开始对高等数学作研究。独立发现了二项式定理的一般形式、数论上的“二次互反律”(Law
of
Quadratic
Reciprocity)、“质数分布定理”(prime
numer
theorem)、及“算术几何平均”(arithmetic-geometric
mean)。
  1795年高斯进入哥廷根大学。1796年,19岁的高斯得到了一个数学史上极重要的结果,就是《正十七边形尺规作图之理论与方法》。5年以后,高斯又证明了形如"Fermat素数"边数的正多边形可以由尺规作出。
  1855年2月23日清晨,高斯于睡梦中去世。高斯
印象中曾听过一个故事:高斯是位小学二年级的学生,有一天他的数学老师因为事情已处理了一大半,虽然上课了,仍希望将其完成,因此打算出一题数学题目给学生练习,他的题目是:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=?,因为加法刚教不久,所以老师觉得出了这题,学生肯定是要算蛮久的,才有可能算出来,也就可以藉此利用这段时间来处理未完的事情,但是才一转眼的时间,高斯已停下了笔,闲闲地坐在那里,老师看到了很生气的训斥高斯,但是高斯却说他已经将答案算出来了,就是55,老师听了下了一跳,就问高斯如何算出来的,高斯答道,我只是发现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的和还是11,又11+11+11+11+11=55,我就是这么算的。高斯长大后,成为一位很伟大的数学家。
高斯小的时候能将难题变成简易,当然资质是很大的因素,但是他懂得观察,寻求规则,化难为简,却是值得我们学习与效法的。
用很短的时间计算出了小学老师布置的任务:对自然数从1到100的求和。他所使用的方法是:对50对构造成和101的数列求和(1+100,2+99,3+98……),同时得到结果:5050。这一年,高斯9岁。

小时候高斯家里很穷,且他父亲不认为学问有何用,但高斯依旧喜欢看书,话说在小时候,冬天吃完饭后他父亲就会要他上床睡觉,以节省燃油,但当他上床睡觉时,他会将芜菁的内部挖空,里面塞入棉布卷,当成灯来使用,以继续读书。

当高斯12岁时,已经开始怀疑元素几何学中的基础证明。当他16岁时,预测在欧氏几何之外必然会产生一门完全不同的几何学,即非欧几里德几何学。他导出了二项式定理的一般形式,将其成功的运用在无穷级数,并发展了数学分析的理论。

扩展资料:

重大成就:

19世纪30年代,高斯发明了磁强计。他辞去了天文台的工作,而转向物理的研究。他与韦伯(1804-1891)在电磁学领域共同工作。

他比韦伯年长27岁,以亦师亦友的身份与其合作。1833年,通过受电磁影响的罗盘指针,他向韦伯发送出电报。这不仅是从韦伯的实验室与天文台之间的第一个电话电报系统,也是世界首创的第一个电话电报系统。尽管线路才8千米长。

1840年,他和韦伯画出了世界第一张地球磁场图,并且定出了地球磁南极和磁北极的位置。次年,这些位置得到美国科学家的证实。

高斯在数个领域进行研究,但只把他认为已经成熟的理论发表出来。他经常对他的同事表示,该同事的结论已经被自己以前证明过了,只是因为基础理论的不完备而没有发表。批评者说他这样做是因为喜欢抢出风头。事实上高斯把他的研究结果都记录起来了。

他死后,他的20部纪录着他的研究结果和想法的笔记被发现,证明高斯所说的是事实。一般人认为,20部笔记并非高斯笔记的全部。

下萨克森州和哥廷根大学图书馆已经将高斯的全部著作数位化,并放置于互联网上。
高斯的肖像曾被印刷在从1989年至2001年流通的10元德国马克纸币上。
高斯念小学的时候,有一次在老师教完加法后,因为老师想要休息,所以便出了一道题目要同学们算算看,题目是:
1+2+3+.....+97+98+99+100=?
老师心里正想,这下子小朋友一定要算到下课了吧!正要借口出去时,却被高斯叫住了!!原来呀,高斯已经算出来了,小朋友你可知道他是如何算的吗?
高斯告诉大家他是如何算出的:把1加至100与100加至1排成两排相加,也就是说:
1+2+3+4+.....+96+97+98+99+100
100+99+98+97+96+.....+4+3+2+1
=101+101+101+.....+101+101+101+101
共有一百个101相加,但算式重复了两次,所以把10100除以2便得到答案等于<5050>
从此以后高斯小学的学习过程早已经超越了其它的同学,也因此奠定了他以后的数学基础,更让他成为——数学天才

数学家们的故事

祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家.
祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以径一周三做为圆周率,这就是古率.后来发现古率误差太大,圆周率应是圆径一而周三有余,不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--割圆术,用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出在3.1415926与3.1415927之间.并得出了分数形式的近似值,取为约率 ,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近值的分数.
祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的割圆术方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把=叫做祖率.
祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元.
祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:幂势既同,则积不容异.意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理,但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为祖暅原理
拉玛奴江

1962年12月22日印度发行弓一张纪念邮票。这张邮票是为纪念印度的
「国宝」锡里尼哇沙‧拉玛奴江(Srinivasa Ramanujan)诞生七十五周年而
发行的。

拉玛奴江是一个生於南印度没落的贫穷婆罗门家庭,没有受过大学育,
靠自学及艰苦钻研数学,后来成为一个闻名国际的数学家。

在数学家中,以贫穷家庭出身,而且能在没有研究数学的环境裏,孤独
的工作,发现了一些深入的结果的人是不太多。他到了二十七岁时才获得真
正数学家的教导,他的才华像彗星突然出现长空,耀眼令人侧目。可惜的是
肺病却蚕食了他的生命,他在三十三岁时悄然逝去。

他是淡米尔人,生於1887年12月22日,父亲是一间布店裏的小职员。小
时候他大部份的时间是在祖母家裏度过。从小他就喜欢思考问题,曾问老师
在天空闪耀的星座的距离,以及地球赤道的长度。在十二岁时始对数学发生
兴趣,曾问高班同学:「什麼是数学的最高真理?」当时同学告诉他「毕达
高拉斯定理」(即中国人称「商高定理」)是可以作为代表,引起了他对几
何的兴趣。

有一天一个老师讲:「三十个果子给三十个人平分,每一个人得到一个
。同样的十四个果子给十四个人平分,每一个人得一个果子。」从这裏老师
下了结论:任何数给自己除得到是一。拉玛奴江觉得不对,马上站起来问:
「是否每一个人也得到一个?」这时数字的奇妙性质引起了他的注意,也差
不多在这个时候他对等差,等比级数的性质自己作了研究。

在十三岁时,高班的同学借给他一本Loney 的〈三角学〉一书(以,前,
有一些学校采用此书为高中课,中译本书名为〈龙氏三角学〉),他很快把
整夬书的习题解完。第二年他得到了正弦和余弦函数的无穷级数展开式,后
来他才知这是著名的Euler 公式,他心中有点失望,於是把自己结果的草稿,
偷偷地放到裏的屋梁上。

他十五岁时,朋友借给了他二厚册英国人卡尔(Carr)写「纯数的应用
数学基本结果大要」一书。这书是写得相当枯燥无味的,罗列了在代数、微
积分、三角学和解析几何的六千个定理和公式。这本书对他来说是本好书,
他自己证明了其中的一些定理,而以后他研究的基础全是这书给出的。

在1930年他进入了家乡的政府学院,由於贫穷和入学试成绩优越,他获
得奖学金,可是在学院裏他太专心於自己善羑的数学,而忽略了其他科目,
结果年考不及格而失去了奖学金。在1906年他转到另外一间学院读二年级并
参加1907年的「文科第一考试」,。是又失败了。

在1907年到1910年之间,他住在外面,找不到任何工作,有时替朋友补
习以换取一些吃的东西。在这段期间,他自己研究魔方阵、连环分数、超几
何级数、椭圆积分及一些数论问题,他把自己得到的结果写在二本记事簿裏
,生活不安定不能使到他对数学的爱好减少,一个善良的邻居老太太,看他
生活困难,几次在中餐时邀他在家裏吃些东西。

根据印度的习俗,他家人在1909年为他安排了婚事,妻子是一个九岁的
女孩。在1910年他是二十三岁了,有了家而且因是长子,必须帮助家一些费
用,他不得不极力寻找工作,后来朋友推荐他去找印度官员拉奥。

拉奥本身是一个有钱的印度官员,也是印度数学会的创办人之一,认为
拉玛奴江不适合做其他工作,很难介绍工作给柋,因此宁愿每个月给他一些
钱,够他生活不必去工作,而他自己可以作研究。他很赏识拉玛奴江的数学
才能。

接玛奴江只好接受这些钱,又继续他的究工作。每天傍晚时分才在马德
拉斯(Madras)的海边散步和朋友聊天作为休息。有一天一个老朋友遇到他,就
对他说:「人们称赞你有数学的天才!」拉玛奴江听了笑道:「天才?!请
你看看我的肘吧!」他的肘的皮肤显得又黑又厚。他解释他日夜在石板上计
算,用破布来擦掉石板上的字太花时间了,他每几分钟就用肘直接擦石板的
字。朋友问他既然要作这麼多计算为甚麼不用纸来写。拉玛奴江说他连吃饭
都成问题,那裏有钱去买大量的纸来用,原来接玛奴江觉得依靠别人生活心
里是很惭愧,已经有一个月不去拿钱了。

很幸运拉玛奴江获得了奖学金,在1913年5月开始,他每个月获得七十
五卢比。不久他的朋友协助他用英文写了一封信给英国剑桥大学的著名数学
家哈地球(G.H.Hardy)教授,在这信裏列下了他以前研究得到的一百二十个定
理和公式。

哈地教授看到他的一些结果,有些是重新发现一百年前大数学家的结果
,有一些是错误,有一些是非常深入困难,经过许多波折,拉玛奴江总算来
到了英国。哈地认为要教他现代数学,如果照常规从头学起,很可能会对拉
玛奴江的才能有损害。而他又不能停留在对现代数学无知的状态。因此哈地
用自己独特的方法帮助他学习,终於拉玛奴江掌握了较健全的现代分析理论
的知识。比他教给拉玛奴江的还多。

从1914到1918年拉玛奴江和教授写了许多重要的数学论文。由於他是个
虔诚的婆罗门教徒,绝对奉行素食主义,在英国生活那段时间,他自己煮自
己的食物,而常常因研究而忘记吃饭,他的身体越来越衰弱,后来常感到身
上有无名的疼痛。

后来才发现他患上了无法医治的肺病。在英国医院住了一个时期。哈地
教授讲他在病中的一个故事:

有一天哈地乘了一辆出租汽车去看他,这车牌号码是1729。哈地对拉玛
奴江讲出了这个数字,看来没有甚麼意义。可是拉玛奴江想一下马上回答:
「这是最小的整数能用二种方法来表示二个整数的立方的和。」

(1729=13+123=93+103)

拉玛奴江被称为数学的预言家,他死后已经有五十四年了,可是他的一
些预测的结果,还是目前数学家正想法证明的。

他在1920年4月26日死於麻特拉斯,马德拉斯大学后来建立了一个高等
数学研究所,就用他的名字来命名。而在1974年还准备在研究所门前为他
矗立一个大理半身像。

如果他英灵有知,或许他会说:「不必替我立像,应该求求那些正在饿
死的小孩,他们有许多会是未来的拉玛奴江!」

祖冲之

法国巴黎的「发现宫」科学博物馆中友祖冲之的大名与他所发现

的圆周率值并列。他曾经算出月球绕地球一周为时27.21223日,与现代

公认的27.21222日,在那个时代能有那麼伟大的成就,实在让人佩服,

难怪西方科学家把月球上许多「火山口」中的一个命名为「祖冲之」。

而即使在社会主义共产国家「老大哥」苏俄,在莫斯科国立大学礼堂

廊壁上,用彩色大理石镶嵌的世界各国著名的科学家肖像中,也有中国

的祖冲之和李时珍,祖氏有那麼杰出的表现,我们不能不对他稍有认识。

阿基米德

阿基米德最有名的名言,就是:「给我一个立足点,我就可以
移动地球。」他一生专心研究科学上的体积和浮力问题,有一个有
趣的故事,就是当时候国王叫金匠打造一顶纯金的皇冠,国王因为
怀疑金匠加了杂物,就请阿基米德鉴定,阿基米德一直在想鉴定的
方法,就在他走进浴缸里洗澡的时候,看见满出去的水时,悟出体
积的原理,他高兴的跑出浴室,大叫:「我找到了!」一时忘了自
己是光著身体呢!另外,阿基米德还有几何方面的数学成就哩!

阿基米得是第一位讲科学的工程师,在他的研究中,使用欧几
理得的方法,先假设,再以严谨的逻辑推论得到结果,他不断地寻
求一般性的原则而用於特殊的工程上。他的作品始终融合数学和物
理,因此阿基米得成为物理学之父。

他应用杠杆原理於战争,保卫西拉斯鸠的事迹是家喻户晓的。
而他也以同一原理导出部分球体的体积、回转体的体积(椭球、回
转抛物面、回转双曲面),此外,他也讨论阿基米得螺线(例如:
苍蝇由等速旋转的唱盘中心向外走去所留下的轨迹),圆,球体、
圆柱的相关原理,其成就,在古时无人能望其项背。

阿基米得将欧几理得提出的趋近观念作了有效的运用,他提出
圆内接多http://www.rixia.cc边形和相似圆外切多边形,当边数足够大时,两多边形的
周长便一个由上,一个由下的趋近於圆周长。他先用六边形,以后
逐次加倍边数,到了九十六边形,求的估计值介於3.14163和3.14286
之间。另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍。而他最得
意的杰作是导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二倍。这定
理就刻在他的墓碑上,也成为他名垂千古的一大注记。
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ET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。ET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,这一年,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。

刘徽(生于公元250年左右),是中国数学史上一个非常伟大的数学家,在世界数学史上,也占有杰出的地位.他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产.

《九章算术》约成书于东汉之初,共有246个问题的解法.在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积计算等,都属于世界先进之列,但因解法比较原始,缺乏必要的证明,而刘徽则对此均作了补充证明.在这些证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献.他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根.在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法.在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法.他利用割圆术科学地求出了圆周率=3.14的结果.刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作.

《海岛算经》一书中, 刘徽精心选编了九个测量问题,这些题目的创造性、复杂性和富有代表性,都在当时为西方所瞩目.

刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观.他是我国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人.

刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚.他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富.

杨辉,中国南宋时期杰出的数学家和数学教育家。在13世纪中叶活动于苏杭一带,其著作甚多。

他著名的数学书共五种二十一卷。著有《详解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通变本末》三卷(1274年)、《田亩比类乘除算法》二卷(1275年)、《续古摘奇算法》二卷(1275年)。

杨辉的数学研究与教育工作的重点是在计算技术方面,他对筹算乘除捷算法进行总结和发展,有的还编成了歌决,如九归口决。 他在《续古摘奇算法》中介绍了各种形式的"纵横图"及有关的构造方法,同时"垛积术"是杨辉继沈括"隙积术"后,关于高阶等差级数的研究。杨辉在"纂类"中,将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为乘除、分率、合率、互换、二衰分、叠积、盈不足、方程、勾股等九类。

他非常重视数学教育的普及和发展,在《算法通变本末》中,杨辉为初学者制订的"习算纲目"是中国数学教育史上的重要文献。

欧几里得,(约公元前330-275年),古希腊数学家。其著作《几何原本》闻名于世。欧几里得将公元前七世纪以来希腊几何积累起来的既丰富又纷纭的庞杂结果整理在一个严密统一的体系中,从原始定义开始,列出5条公设,通过逻辑推理,演绎出一系列定理和推论,从而建立了被称为欧几里得几何学的第一个公理化数学体系。

据资料记载,有统治者问他学几何有无简捷的方法,他回答:“在几何里,没有来为国王铺设的大道”。这句话后来成了传诵于古的学习箴言。他的著作除《几何原本》外,还有不少,可惜大都失传,《已知数》、《圆形的分割》是保存下来的著作。
一九五三年,科学院组织出国考察团,由著名科学家钱三强任团长。团员有华罗庚、张钰哲、赵九章、朱冼等许多人。途中闲暇无事,华老题出上联一则:“三强韩赵魏,”求对下联。

在“对例”中,这是属于难对的一类。远在北宋时期,有人以“三光日月星”的上联求对,那时大文学家苏东坡以“四诗风雅颂”而解决了这个疑难。到了清代,著名书画家郑板桥的有人赠送郑板桥对联一幅,打开一看只有上联,写的是“三绝诗书画”几字,以此来刻画郑板桥的贡献,是再贴切也没有了,但下联确颇南对。后来郑板桥有人以“一官归去来”的下联而解决了这个难题。这里的“一官”有“归去来”的三重性,这就既解决了数字联的困难,又引用了陶渊明的《归去来辞》的典故,而推崇了郑氏与诗书画偕隐的突出性格,板桥友人的对法比苏东坡又前进了一步。

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本文标题: 印度数学家斯里哈拉的《计算的本质》中的一道题
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