數(shù)學有那些故事
數(shù)學家的墓志銘
一些數(shù)學家生前獻身于數(shù)學,死后在他們的墓碑上,刻著代表著他們生平業(yè)績的標志。
古希臘學者阿基米德死于進攻西西里島的羅馬敵兵之手(死前他還在主:“不要弄壞我的圓”。)后,人們?yōu)榧o念他便在其墓碑上刻上球內(nèi)切于圓柱的圖形,以紀念他發(fā)現(xiàn)球的體積和表面積均為其外切圓柱體積和表面積的三分之二。 德國數(shù)學家高斯在他研究發(fā)現(xiàn)了正十七邊形的尺規(guī)作法后,便放棄原來立志學文的打算 而獻身于數(shù)學,以至在數(shù)學上作出許多重大貢獻。甚至他在遺囑中曾建議為他建造正十七邊形的棱柱為底座的墓碑。
16世紀德國數(shù)學家魯?shù)婪颍水吷?,把圓周率算到小數(shù)后35位,后人稱之為魯 道夫數(shù),他死后別人便把這個數(shù)刻到他的墓碑上。 瑞士數(shù)學家雅谷·伯努利,生前對螺線(被譽為生命之線)有研究,他死之后,墓碑上 就刻著一條對數(shù)螺線,同時碑文上還寫著:“我雖然改變了,但卻和原來一樣”。這是一句既刻劃螺線性質(zhì)又象征他對數(shù)學熱愛的雙關(guān)語
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數(shù)學家高斯小時候的故事
從一加到一百
高斯有許多有趣的故事,故事的第一手資料常來自高斯本人,因為他在晚年時總喜歡談他小時后的事,我們也許會懷疑故事的真實性,但許多人都證實了他所談的故事。
高斯的父親作泥瓦廠的工頭,每星期六他總是要發(fā)薪水給工人。在高斯三歲夏天時,有一次當他正要發(fā)薪水的時候,小高斯站了起來說:「爸爸,你弄錯了?!谷缓笏f了另外一個數(shù)目。原來三歲的小高斯趴在地板上,一直暗地里跟著他爸爸計算該給誰多少工錢。重算的結(jié)果證明小高斯是對的,這把站在那里的大人都嚇的目瞪口呆。
高斯常常帶笑說,他在學講話之前就已經(jīng)學會計算了,還常說他問了大人字母如何發(fā)音后,就自己學著讀起書來。
七歲時高斯進了 St. Catherine小學。大約在十歲時,老師在算數(shù)課上出了一道難題:「把 1到 100的整數(shù)寫下來,然后把它們加起來!」每當有考試時他們有如下的習慣:第一個做完的就把石板〔當時通行,寫字用〕面朝下地放在老師的桌子上,第二個做完的就把石板擺在第一張石板上,就這樣一個一個落起來。這個難題當然難不倒學過算數(shù)級數(shù)的人,但這些孩子才剛開始學算數(shù)呢!老師心想他可以休息一下了。但他錯了,因為還不到幾秒鐘,高斯已經(jīng)把石板放在講桌上了,同時說道:「答案在這兒!」其他的學生把數(shù)字一個個加起來,額頭都出了汗水,但高斯卻靜靜坐著,對老師投來的,輕蔑的、懷疑的眼光毫不在意。考完后,老師一張張地檢查著石板。大部分都做錯了,學生就吃了一頓鞭打。最后,高斯的石板被翻了過來,只見上面只有一個數(shù)字:5050(用不著說,這是正確的答案。)老師吃了一驚,高斯就解釋他如何找到答案:1+100=101,2+99=101,3+98=101,……,49+52=101,50+51=101,一共有50對和為 101的數(shù)目,所以答案是 50×101=5050。由此可見高斯找到了算術(shù)級數(shù)的對稱性,然后就像求得一般算術(shù)級數(shù)合的過程一樣,把數(shù)目一對對地湊在一起。
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阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產(chǎn)生的最偉大的數(shù)學家及科學家,他在諸多科學領域所作出的突出貢獻,使他贏得同時代人的高度尊敬。
關(guān)于阿基米德,流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫
農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
后來,國王請阿基米德來檢驗。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領。一天,他去澡堂洗澡,當他坐進澡盆里時,看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著“尤里卡!尤里卡!”。(Fureka,意思是“我知道了”)。
他經(jīng)過了進一步的實驗以后來到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里,比較兩盆溢出來的水,發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進了其他金屬。
這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王,阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等于他所排出液體的重量。一直到現(xiàn)代,人們還在利用這個原理計算物體比重和測定船舶載重量等。
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