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數(shù)學(xué)理論知識(shí),數(shù)學(xué)理論有哪些

  • 數(shù)學(xué)
  • 2023-05-08
目錄
  • 大學(xué)高難度奧數(shù)題和答案
  • 泰勒公式秒殺高考?jí)狠S題
  • 世界十大無解數(shù)學(xué)題
  • 清華最難奧數(shù)題
  • 數(shù)學(xué)理論有哪些

  • 大學(xué)高難度奧數(shù)題和答案

    1,零

    在很早的時(shí)候,以為“1”是“數(shù)字字符表”的開始,并且它進(jìn)一步引出了2,3,4,5等其他數(shù)字。這些數(shù)字的作用是,對(duì)那些真實(shí)存在的物體,如蘋果、香蕉、梨等進(jìn)行計(jì)數(shù)。直到后來,才學(xué)會(huì),當(dāng)盒子里邊已經(jīng)沒有蘋果時(shí),如何計(jì)數(shù)里邊的蘋果數(shù)。

    2,數(shù)字

    數(shù)字是一種處理“多少”的方法。不同的文化在不同的時(shí)代采用了各種不同的方法,從基本的“1,2,3,很多”延伸到今天所使用的高度復(fù)雜的十進(jìn)制表示方法。

    3,π

    π是數(shù)學(xué)中最著名的數(shù)。忘記自然界中的所有其他常數(shù)也不會(huì)忘記它,π總是出現(xiàn)在名單中的第一個(gè)位置。如果數(shù)字也有奧斯卡獎(jiǎng),那么π肯定每年都會(huì)得獎(jiǎng)。

    π或者pi,是圓周的周長(zhǎng)和它的直徑的比值。它的值,即這兩個(gè)長(zhǎng)度之間的比值,不取決于圓周的大小。無論圓周是大是小,π的值都是恒定不變的。π產(chǎn)生于圓周,但是在數(shù)學(xué)中它卻無處不在,甚至涉及那些和圓周毫不搏畢改相關(guān)的地方。

    4,代數(shù)

    代數(shù)給了一種嶄新的解決間題的方式,一種“回旋”的演年方法。這種“回旋”是“反向思維”的。讓我們考慮一下這個(gè)問題,當(dāng)給數(shù)字25加上17時(shí),結(jié)果將是42。這是正向思維。這些數(shù),需要做的只是把它們加起來。

    但是,假如已經(jīng)知道了答案42,并提出一個(gè)不同的問題,即現(xiàn)在想要知道的數(shù)棚是什么數(shù)和25相加得42。這里便需要用到反向思基判維。想要知道未知數(shù)x的值,它滿足等式25+x=42,然后,只需將42減去25便可知道答案。

    5,函數(shù)

    萊昂哈德·歐拉是瑞士數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家。歐拉是第一個(gè)使用“函數(shù)”一詞來描述包含各種參數(shù)的表達(dá)式的人,例如:y=F(x),他是把微積分應(yīng)用于物理學(xué)的先驅(qū)者之一。

    泰勒公式秒殺高考?jí)狠S題

    楊輝三角是一個(gè)由數(shù)字排列成的三角形數(shù)表,一般形式如下:

    1

    1

    1

    1

    2

    1

    1

    3

    3

    1

    1

    4

    6

    4

    1

    1

    5

    10

    10

    5

    1

    1

    6

    15

    20

    15

    6

    1

    1

    7

    21

    35

    35

    21

    7

    1

    楊輝三角最本質(zhì)的特征是,它的兩條斜邊都是由數(shù)字1組成的,而其余的數(shù)則是等于它肩上的兩個(gè)數(shù)之和。其實(shí),中國(guó)古代數(shù)學(xué)家在數(shù)學(xué)的許多重要領(lǐng)域中處于遙遙領(lǐng)先的地位。中國(guó)古代數(shù)學(xué)史曾經(jīng)有自己光輝燦爛的篇章,而楊輝三角的發(fā)現(xiàn)就是十分精彩的一頁。楊輝,字謙光,北宋時(shí)期杭州人。在他1261年所著的《詳解九章算法》一書中,輯錄了如上所示的三角形數(shù)表,稱之為“開方作法本源”圖。而這樣一個(gè)三角在我們的奧數(shù)競(jìng)賽中也是經(jīng)常用到,最簡(jiǎn)單的就是叫你找規(guī)律。現(xiàn)在要求我們用編程的方法輸出這樣的數(shù)表。

    同時(shí)

    這也是多凱悄項(xiàng)式(a+b)^n

    打開括號(hào)后的各個(gè)項(xiàng)的二次項(xiàng)系數(shù)的規(guī)律

    即為

    0

    (a+b)^0

    (0

    nCr

    0)

    1

    (a+b)^1

    (1

    nCr

    0)

    (1

    nCr

    1)

    2

    (a+b)^2

    (2

    nCr

    0)

    (2

    nCr

    1)

    (2

    nCr

    2)

    3

    (a+b)^3

    (3

    nCr

    0)

    (3

    nCr

    1)

    (3

    nCr

    2)

    (3

    nCr

    3)

    .

    ...

    ...

    ...

    ...

    ...

    因此

    楊輝三角第x層第y項(xiàng)直接就是

    (y

    nCr

    x)

    我們也不難得到

    第x層的所有項(xiàng)的總和

    2^x

    (即(a+b)^x中a,b都為1的時(shí)候)

    [

    上述y^x

    y的

    x次方;(a

    nCr

    b)

    組合數(shù)]

    其實(shí),中國(guó)古代數(shù)學(xué)家在數(shù)學(xué)的許多重要領(lǐng)域中處于遙遙領(lǐng)先的地位。中國(guó)古代數(shù)學(xué)史曾經(jīng)有自己光輝燦爛的篇章,而楊輝三角的發(fā)現(xiàn)就是十分精彩的一頁。

    楊輝,字謙光,北宋時(shí)期杭州人。在他1261年所著的《詳解九章算法》一書中,輯錄了如上所示的三角形數(shù)表,稱之為“凳弊開方作法本源”圖。

    而這樣一個(gè)三角在我們的奧數(shù)競(jìng)賽中也是經(jīng)常用到,最簡(jiǎn)單的就是叫棗孫族你找規(guī)律。具體的用法我們會(huì)在教學(xué)內(nèi)容中講授。

    在國(guó)外,這也叫做"帕斯卡三角形".

    世界十大無解數(shù)學(xué)題

    1 、“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域中主要是最基本的數(shù)、式、方程(及不等式)和函數(shù)好滑的內(nèi)容.

    ⑴在顧及知識(shí)的縱向邏輯結(jié)構(gòu)的前提下,突出重點(diǎn),適當(dāng)精簡(jiǎn)整合.

    ⑵螺旋上升地顫嫌呈現(xiàn)重要的概念和思想,不斷深化對(duì)它們的認(rèn)識(shí),例如:使方程和函數(shù)交替出現(xiàn),即按一次方程“組”,一次函數(shù),二次方程,二次函數(shù)的順序螺旋上升.

    ⑶聯(lián)系實(shí)際,體現(xiàn)知識(shí)的形成和應(yīng)用過程,突出建茄襪手立數(shù)學(xué)模型的思想.

    2 、“空間與圖形”的內(nèi)容包括了“圖形的認(rèn)識(shí)”“圖形與變換”“圖形與坐標(biāo)”“圖形與推理”等.⑴加強(qiáng)數(shù)形結(jié)合思想的滲透,體現(xiàn)各部分知識(shí)之間的橫向聯(lián)系.⑵循序漸進(jìn)地培養(yǎng)推理能力,做好由實(shí)驗(yàn)幾何到論證幾何的過渡.對(duì)于推理能力的培養(yǎng),按照“說點(diǎn)兒理”“說理”簡(jiǎn)單推理“符號(hào)表示推理”等不同層次分階段逐步加深地安排.⑶從感性到理性,從靜到動(dòng)提高對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)能力.

    3 、“統(tǒng)計(jì)與概率”的內(nèi)容.⑴側(cè)重于統(tǒng)計(jì)和概率中蘊(yùn)涵的基本思想.⑵注重實(shí)際發(fā)揮案例的典型.⑶注意與前面各段銜接、持續(xù)地發(fā)展提高.

    4 、“實(shí)踐與綜合應(yīng)用”的內(nèi)容與前三個(gè)領(lǐng)域有密切聯(lián)系,又具有綜合性.“實(shí)踐與綜合應(yīng)用”不作為獨(dú)立的一塊內(nèi)容,而是與最接近的知識(shí)內(nèi)容相結(jié)合,以“課題學(xué)習(xí)”“數(shù)學(xué)活動(dòng)”等多種形式分散地編排于各章之中,使實(shí)踐與應(yīng)用能以多種形式進(jìn)行,化整為零,經(jīng)常化和生活化.

    清華最難奧數(shù)題

    小學(xué)數(shù)學(xué)概念和公式

    三角形的面積=底×高÷2 公式 S= a×h÷2

    正方形的面積=邊長(zhǎng)×邊長(zhǎng)公式 S= a×a

    長(zhǎng)方形的面積=長(zhǎng)×寬公式 S= a×b

    平行四邊形的面積=底×高公式 S= a×h

    梯形的面積=(上底+下底)×高÷2公式 S=(a+b)h÷2

    內(nèi)角和:三角形的內(nèi)角和=180度。

    長(zhǎng)方體的體積=長(zhǎng)×寬×高 公式:V=abh

    長(zhǎng)方體(或正方體)的體積=底面積×高 公式:V=abh

    正方體的體積=棱長(zhǎng)×棱長(zhǎng)×棱長(zhǎng) 公式:V=aaa

    圓的周長(zhǎng)=直徑×π 公式:L=πd=2πr

    圓的面積=半徑×半徑×π 公式:S=πr2

    圓柱的表(側(cè))面積:圓柱的表(側(cè))面積等于底面的周長(zhǎng)乘高。公式:S=ch=πdh=2πrh

    圓柱的表面積:圓柱的表面積等于底面的周長(zhǎng)乘高再加上兩頭的圓的面積。

    公式:S=ch+2s=ch+2πr

    圓柱的體積:圓柱的體積等于底面積乘高。公式:V=Sh

    圓錐的體積=1/3底面×積高。公式:V=1/3Sh

    分?jǐn)?shù)的加、減法則:同分母的分?jǐn)?shù)相加減,只把分子相加減,分母不變。異分母的分?jǐn)?shù)相加減,先通分,然后再加減。

    分?jǐn)?shù)的乘法則:用分子的積做分子,用分母的積做分母。

    分?jǐn)?shù)的除法則:除以一個(gè)數(shù)等于乘以這個(gè)數(shù)的倒數(shù)。

    讀懂理解會(huì)應(yīng)用以下定義定理性質(zhì)公式

    一、算術(shù)方面

    1、加法交換律:兩數(shù)相加交換加數(shù)的位置,和不變。

    2、加法結(jié)合律:三個(gè)數(shù)相加,先把前兩個(gè)數(shù)相加,或先把后兩個(gè)數(shù)相加,再同第三個(gè)數(shù)相加,和不變。

    3、乘法交換律:兩數(shù)相乘,交換因數(shù)的位置,積不變。

    4、乘法結(jié)合律:三個(gè)數(shù)相乘,先把前兩個(gè)數(shù)相乘,或先把后兩個(gè)數(shù)相乘,再和第三個(gè)數(shù)相乘,它們的積不變。

    5、乘法分配律:兩個(gè)數(shù)的和同一個(gè)數(shù)相乘,可以把兩個(gè)加數(shù)分別同這個(gè)數(shù)相乘,再把兩個(gè)積相加,結(jié)果不變。如:(2+4)×5=2×5+4×5

    6、除法的性質(zhì):在除法里,被除數(shù)和除數(shù)同時(shí)擴(kuò)大(或縮小)相同的倍數(shù),商不變。O除以任何不是O的數(shù)都得O。

    簡(jiǎn)便乘法:被乘數(shù)、乘數(shù)末尾有O的乘法,可以先把O前面的相乘,零不參加運(yùn)算,有幾個(gè)零都落下,添在積的末尾。

    7、什么叫等式?等號(hào)左邊的數(shù)值與等號(hào)右邊的數(shù)值相等的式子叫做等式。

    等式的基本性質(zhì):等式兩邊同時(shí)乘以(或除以)一個(gè)相同的數(shù),等式仍然成立。

    8、什么叫方程式?答:含有未知數(shù)的等式叫方程式。

    9、什么叫一元一次方程式?答:含有一個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的次 數(shù)是一次的等式叫做一元一次方程式。學(xué)會(huì)一元一次方程式的例法及計(jì)算。即例出代有χ的算式并計(jì)算。

    10、分?jǐn)?shù):把單位“1”平均分成若干份,表示這樣的一份或幾分的數(shù),叫做分?jǐn)?shù)。

    11、分?jǐn)?shù)的加減法則:同分母的分?jǐn)?shù)相加減,只把分子相加減,分母不變。異分母的分?jǐn)?shù)相加減,先通分,蠢租棗然后再加減。

    12、分?jǐn)?shù)大小帶拆的比較:同分母的分?jǐn)?shù)相比較,分子大的大,分子小的小。異分母的分?jǐn)?shù)相比較,先通分然后再比較;若分子相同,分母大的反而小。

    13、分?jǐn)?shù)乘整數(shù),用分?jǐn)?shù)的分子和整數(shù)相乘的積作分子,分母不變。

    14、分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù),用分子相乘的積作分子,分母相乘的積作為分母。

    15、分?jǐn)?shù)除以整數(shù)(0除外),等于分?jǐn)?shù)乘以這個(gè)整數(shù)的倒數(shù)。

    16、真分?jǐn)?shù):分子比分母小的分?jǐn)?shù)叫做真分?jǐn)?shù)。

    17、假分?jǐn)?shù):分子比分母大或者分子和分母相等的分?jǐn)?shù)叫做假分?jǐn)?shù)。假分?jǐn)?shù)大于或等于1。

    18、帶分?jǐn)?shù):把假分?jǐn)?shù)寫成整數(shù)和真分?jǐn)?shù)的形式,叫做帶分?jǐn)?shù)。

    19、分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì):分?jǐn)?shù)的分子和分母同時(shí)乘以或除以同一個(gè)數(shù)(0除外),

    分?jǐn)?shù)的大小不變。

    20、一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù),等于這個(gè)數(shù)乘以分?jǐn)?shù)的倒數(shù)。

    21、甲數(shù)除以乙數(shù)(0除外),等于甲數(shù)乘以乙數(shù)的倒數(shù)。

    數(shù)量關(guān)系計(jì)算公式方面

    1、單價(jià)×數(shù)量=總價(jià)

    2、單產(chǎn)量×數(shù)量=總產(chǎn)量

    3、速度×?xí)r間=路程

    4、工效×?xí)r間=工作總量

    5、加數(shù)+加數(shù)=和一個(gè)加數(shù)=和—一個(gè)加數(shù)

    被減數(shù)-減數(shù)=差減數(shù)=被減數(shù)-差 被減數(shù)=減數(shù)+差

    因數(shù)×因數(shù)=積一個(gè)因數(shù)=積÷另一個(gè)因數(shù)

    被除數(shù)÷除數(shù)=商 除數(shù)=被除數(shù)÷商 被除數(shù)=商×除數(shù)

    有余數(shù)的除法:被除數(shù)=商×除數(shù)+余數(shù)

    一個(gè)數(shù)連續(xù)用兩個(gè)數(shù)除,可以先把后兩個(gè)數(shù)相乘,再用它們的積去除這個(gè)數(shù),結(jié)果不變。型螞例:90÷5÷6=90÷(5×6)

    6、 1公里=1千米1千米=1000米

    1米=10分米1分米=10厘米1厘米=10毫米

    1平方米=100平方分米1平方分米=100平方厘米

    1平方厘米=100平方毫米

    1立方米=1000立方分米 1立方分米=1000立方厘米

    1立方厘米=1000立方毫米

    1噸=1000千克1千克= 1000克= 1公斤= 2市斤

    1公頃=10000平方米。 1畝=666.666平方米。

    1升=1立方分米=1000毫升 1毫升=1立方厘米

    7、什么叫比:兩個(gè)數(shù)相除就叫做兩個(gè)數(shù)的比。如:2÷5或3:6或1/3

    比的前項(xiàng)和后項(xiàng)同時(shí)乘以或除以一個(gè)相同的數(shù)(0除外),比值不變。

    8、什么叫比例:表示兩個(gè)比相等的式子叫做比例。如3:6=9:18

    9、比例的基本性質(zhì):在比例里,兩外項(xiàng)之積等于兩內(nèi)項(xiàng)之積。

    10、解比例:求比例中的未知項(xiàng),叫做解比例。如3:χ=9:18

    11、正比例:兩種相關(guān)聯(lián)的量,一種量變化,另一種量也隨著化,如果這兩種量中相對(duì)應(yīng)的的比值(也就是商k)一定,這兩種量就叫做成正比例的量,它們的關(guān)系就叫做正比例關(guān)系。如:y/x=k( k一定)或kx=y

    12、反比例:兩種相關(guān)聯(lián)的量,一種量變化,另一種量也隨著變化,如果這兩種量中相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)數(shù)的積一定,這兩種量就叫做成反比例的量,它們的關(guān)系就叫做反比例關(guān)系。 如:x×y = k( k一定)或k / x = y

    百分?jǐn)?shù):表示一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的百分之幾的數(shù)叫做百分?jǐn)?shù)。百分?jǐn)?shù)也叫做百分率或百分比。

    13、把小數(shù)化成百分?jǐn)?shù),只要把小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)兩位,同時(shí)在后面添上百分號(hào)。其實(shí),把小數(shù)化成百分?jǐn)?shù),只要把這個(gè)小數(shù)乘以100%就行了。

    把百分?jǐn)?shù)化成小數(shù),只要把百分號(hào)去掉,同時(shí)把小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)兩位。

    14、把分?jǐn)?shù)化成百分?jǐn)?shù),通常先把分?jǐn)?shù)化成小數(shù)(除不盡時(shí),通常保留三位小數(shù)),再把小數(shù)化成百分?jǐn)?shù)。其實(shí),把分?jǐn)?shù)化成百分?jǐn)?shù),要先把分?jǐn)?shù)化成小數(shù)后,再乘以100%就行了。

    把百分?jǐn)?shù)化成分?jǐn)?shù),先把百分?jǐn)?shù)改寫成分?jǐn)?shù),能約分的要約成最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)。

    15、要學(xué)會(huì)把小數(shù)化成分?jǐn)?shù)和把分?jǐn)?shù)化成小數(shù)的化發(fā)。

    16、最大公約數(shù):幾個(gè)數(shù)都能被同一個(gè)數(shù)一次性整除,這個(gè)數(shù)就叫做這幾個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)。(或幾個(gè)數(shù)公有的約數(shù),叫做這幾個(gè)數(shù)的公約數(shù)。其中最大的一個(gè),叫做最大公約數(shù)。)

    17、互質(zhì)數(shù): 公約數(shù)只有1的兩個(gè)數(shù),叫做互質(zhì)數(shù)。

    18、最小公倍數(shù):幾個(gè)數(shù)公有的倍數(shù),叫做這幾個(gè)數(shù)的公倍數(shù),其中最小的一個(gè)叫做這幾個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)。

    19、通分:把異分母分?jǐn)?shù)的分別化成和原來分?jǐn)?shù)相等的同分母的分?jǐn)?shù),叫做通分。(通分用最小公倍數(shù))

    20、約分:把一個(gè)分?jǐn)?shù)化成同它相等,但分子、分母都比較小的分?jǐn)?shù),叫做約分。(約分用最大公約數(shù))

    21、最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù):分子、分母是互質(zhì)數(shù)的分?jǐn)?shù),叫做最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)。分?jǐn)?shù)計(jì)算到最后,得數(shù)必須化成最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)。個(gè)位上是0、2、4、6、8的數(shù),都能被2整除,即能用2進(jìn)行

    約分。個(gè)位上是0或者5的數(shù),都能被5整除,即能用5進(jìn)行約分。在約分時(shí)應(yīng)注意利用。

    22、偶數(shù)和奇數(shù):能被2整除的數(shù)叫做偶數(shù)。不能被2整除的數(shù)叫做奇數(shù)。

    23、質(zhì)數(shù)(素?cái)?shù)):一個(gè)數(shù),如果只有1和它本身兩個(gè)約數(shù),這樣的數(shù)叫做質(zhì)數(shù)(或素?cái)?shù))。

    24、合數(shù):一個(gè)數(shù),如果除了1和它本身還有別的約數(shù),這樣的數(shù)叫做合數(shù)。

    注:1不是質(zhì)數(shù),也不是合數(shù)。

    28、利息=本金×利率×?xí)r間(時(shí)間一般以年或月為單位,應(yīng)與利率的單位相對(duì)應(yīng))

    29、利率:利息與本金的比值叫做利率。一年的利息與本金的比值叫做年利率。

    一月的利息與本金的比值叫做月利率。

    30、自然數(shù):用來表示物體個(gè)數(shù)的整數(shù),叫做自然數(shù)。0也是自然數(shù)。

    31、循環(huán)小數(shù):一個(gè)小數(shù),從小數(shù)部分的某一位起,一個(gè)數(shù)字或幾個(gè)數(shù)字依次不斷的重復(fù)出現(xiàn),這樣的小數(shù)叫做循環(huán)小數(shù)。如3. 141414

    32、不循環(huán)小數(shù):一個(gè)小數(shù),從小數(shù)部分起,沒有一個(gè)數(shù)字或幾個(gè)數(shù)字依次不斷的重復(fù)出現(xiàn),這樣的小數(shù)叫做不循環(huán)小數(shù)。如3. 141592654

    33、無限不循環(huán)小數(shù):一個(gè)小數(shù),從小數(shù)部分起到無限位數(shù),沒有一個(gè)數(shù)字或幾個(gè)數(shù)字依次不斷的重復(fù)出現(xiàn),這樣的小數(shù)叫做無限不循環(huán)小數(shù)。如3. 141592654……

    34、什么叫代數(shù)? 代數(shù)就是用字母代替數(shù)。

    35、什么叫代數(shù)式?用字母表示的式子叫做代數(shù)式。如:3x =(a+b)*

    數(shù)學(xué)理論有哪些

    奇與偶,有界與無界,善與惡,左與右,一與眾,.雄與雌,直與曲,正方與長(zhǎng)方,亮與暗,動(dòng)斗鄭與靜。

    上面所寫的這些對(duì)立概念被兩千多年前的著名的“畢達(dá)哥拉絲學(xué)派"認(rèn)為是整個(gè)宇宙的10個(gè)對(duì)立概念。

    因此兩千多年以前人們就認(rèn)識(shí)到,世界是由許多相互矛盾的事物組成的。你要認(rèn)識(shí)這個(gè)世界,改造這個(gè)世界,就要從這些矛盾的事物入手。既然這是萬物的普遍規(guī)律,那么數(shù)學(xué)也要遵守。下面我們就專門談?wù)勥@個(gè)問題。

    負(fù)數(shù)的發(fā)現(xiàn)

    人們?cè)谏钪薪?jīng)常會(huì)遇到各種相反意義的量。比如,在記帳時(shí)有余有虧;在計(jì)算糧倉存米時(shí),有時(shí)要記進(jìn)糧食,有時(shí)要記出糧食。為了方便,人們就考慮了相反意義的數(shù)來表示。于是人們引入了正負(fù)數(shù)這個(gè)概念,把余錢進(jìn)糧食記為正,把虧錢、出糧食記為負(fù)。可見正負(fù)數(shù)是生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生的。

    據(jù)史料記載,早在兩千多年前,我國(guó)就有了正負(fù)數(shù)的概念,掌握了正負(fù)數(shù)的運(yùn)算法則。人們計(jì)算的時(shí)候用一些小竹棍擺出各種數(shù)字來進(jìn)行計(jì)算。這些小竹棍叫做“算籌"算籌也可以用骨頭和象牙來制作。

    我國(guó)三國(guó)時(shí)期的學(xué)者劉徽在建立負(fù)數(shù)的概念上有重大貢獻(xiàn)。劉徽首先給出了正負(fù)數(shù)的定義,他說:“今兩算得失相反,要令正負(fù)以名之。"意思是說,在計(jì)算過程中遇到具有相反意義的量,要用正數(shù)和負(fù)數(shù)來區(qū)分它們。

    劉徽第一次給出了正負(fù)區(qū)分正負(fù)數(shù)的方法。他說:“正算赤,負(fù)算黑;否則以邪正為異"意思是說,用紅色的小棍擺出的數(shù)表示正數(shù),用黑色的小棍擺出的數(shù)表示負(fù)數(shù);也可以用斜擺的小棍表示負(fù)數(shù),用正擺的小棍表示正數(shù)。

    我國(guó)古代著名的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》(成書于公元一世紀(jì))中,最早提出了正負(fù)數(shù)加減法的法則:“正負(fù)數(shù)曰:同名相除,異名相益,正無入負(fù)之,負(fù)無入正之;其異名相除,同名相益,正無入正之,負(fù)無入負(fù)之。"這里的“名"就是“號(hào)",“除"就是“減",“相益"、“相除"就是兩數(shù)的絕對(duì)值“相加"、“相減",“無"就是“零"。

    用現(xiàn)在的話說就是:“正負(fù)數(shù)的加減法則是:同符號(hào)兩數(shù)相減,等于其絕對(duì)值相減,異號(hào)兩數(shù)相減,等于其絕對(duì)值相加。零減正數(shù)得負(fù)數(shù),零減負(fù)數(shù)得正數(shù)。異號(hào)兩數(shù)相加,等于其絕對(duì)值相減,同號(hào)兩數(shù)相加,等于其絕對(duì)值相加。零加正數(shù)等于正數(shù),零加負(fù)數(shù)等于負(fù)數(shù)。"

    這段關(guān)于正負(fù)數(shù)的運(yùn)算法則的敘述是完全正確的,與現(xiàn)在的法則完全一致!負(fù)數(shù)的引入是我國(guó)數(shù)學(xué)家杰出的貢獻(xiàn)之一。

    用不同顏色的數(shù)表示正負(fù)數(shù)的習(xí)慣,一直保留到現(xiàn)在。現(xiàn)在一般用紅色表示負(fù)數(shù),報(bào)紙上登載某國(guó)經(jīng)濟(jì)上出現(xiàn)赤字,表明支出大于收入,財(cái)政上虧了錢。

    負(fù)數(shù)是正數(shù)的相反數(shù)。在實(shí)際生活中,我們經(jīng)常用正數(shù)和負(fù)數(shù)來表示意義相反的兩個(gè)量。夏天武漢氣溫高達(dá)42°C,你會(huì)想到武漢的確團(tuán)銷芹象火爐,冬天哈爾濱氣溫-32°C一個(gè)負(fù)號(hào)讓你感到北方冬天的寒冷。

    在現(xiàn)今的中小學(xué)教材中,負(fù)數(shù)的引入,是通過算術(shù)運(yùn)算的方法引入的:只需以一個(gè)較小的數(shù)減去一個(gè)較大的數(shù),便可以得到一個(gè)負(fù)數(shù)。這種引入方法可以在某種特殊的問題情景中給出負(fù)數(shù)的直觀理解。而在古代數(shù)學(xué)中,負(fù)數(shù)常常是在代數(shù)方程的求解過程中產(chǎn)生的。對(duì)古代巴比倫的代數(shù)研究發(fā)現(xiàn),巴比倫人在解方程中沒有提出負(fù)數(shù)根的概念,即不用或未能發(fā)現(xiàn)負(fù)數(shù)根的概念。3世紀(jì)的希臘學(xué)者丟番圖的著作中,也只給出了方程的正根。然而,在中國(guó)的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)中,已較早形成負(fù)數(shù)和相關(guān)的運(yùn)算法則。

    除《九章算術(shù)》定義有關(guān)正負(fù)運(yùn)算方法外,東漢末年劉烘(公元206年)、宋代揚(yáng)輝(1261年)也論及了正負(fù)數(shù)加減法則,都與九章算術(shù)所說的完全一致。特別值得一提的是,元代朱世杰除了明確給出了正負(fù)數(shù)同號(hào)異號(hào)的加減法則外,還給出了關(guān)于正負(fù)數(shù)的乘除法則。

    負(fù)數(shù)在國(guó)外得到認(rèn)識(shí)和被承認(rèn),較之中國(guó)要晚得多。在印度,數(shù)學(xué)家婆羅摩笈多于公元628年才認(rèn)識(shí)負(fù)數(shù)可以是二次方程的根。而在歐洲14世紀(jì)最有成就的法國(guó)數(shù)學(xué)家丘凱把負(fù)數(shù)說成是荒謬的數(shù)。直到十七世紀(jì)荷蘭人日拉爾(1629年)才首先認(rèn)識(shí)和使用負(fù)數(shù)解決幾何問題。

    與中國(guó)古代數(shù)學(xué)家不同,西方數(shù)學(xué)家更多的是研究負(fù)數(shù)存在的合理性。16、17世紀(jì)歐洲大多數(shù)數(shù)學(xué)家不承認(rèn)負(fù)數(shù)是數(shù)。帕斯卡認(rèn)為從0減去4是純粹的胡說。帕斯卡的朋友阿潤(rùn)德提出一個(gè)有趣的說法來反對(duì)負(fù)數(shù),他說(-1):1=1:(-1),那么較小的數(shù)與較大的數(shù)的比怎么能等于較大的數(shù)與較小的數(shù)比呢?直到1712年,連萊布尼茲也承認(rèn)這種說法合理。英國(guó)數(shù)學(xué)塌畢家瓦里承認(rèn)負(fù)數(shù),同時(shí)認(rèn)為負(fù)數(shù)小于零而大于無窮大(1655年)。他對(duì)此解釋到:因?yàn)閍>0時(shí),英國(guó)著名代數(shù)學(xué)家德·摩根 在1831年仍認(rèn)為負(fù)數(shù)是虛構(gòu)的。他用以下的例子說明這一點(diǎn):“父親56歲,其子29歲。問何時(shí)父親年齡將是兒子的二倍?"他列方程56+x=2(29+x),并解得x=-2。他稱此解是荒唐的。當(dāng)然,歐洲18世紀(jì)排斥負(fù)數(shù)的人已經(jīng)不多了。隨著19世紀(jì)整數(shù)理論基礎(chǔ)的建立,負(fù)數(shù)在邏輯上的合理性才真正建立。

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