谁是数学领域最优秀的数学家?

数学史上一直有四大天王之称,数千年来数学的发展都与他们有关。他们折磨了你的小学,中学,大学。他们是数学之神阿基米德,经典力学之父牛顿,数学英雄欧拉,数学王子高斯。

数学之神阿基米德

在古希腊,数学已经开始萌芽。诞生了一大批数学家。希腊人一开始就把有理数看作是一个算术连续体(指一组连续的数),以柏拉图为代表的数学家试图建立一个基于数的数学模型。

然而毕达哥拉斯学派却在此时发现了无理数,引发了长达2000多年的数学危机。为了避免无理数,古希腊数学家做了很多努力。毕达哥拉斯学派的欧多克索斯直接宣告了建立基于数字的数学模型的破产,建立了基于明确公理的演绎系统,从而极大地推动了几何学的发展。从此,几何成为希腊数学的主流。

而欧几里德提出了以几何为基础的思想,古希腊人在这一思想中发展了逻辑思想,加深了对抽象、理想化等数学本质特征的认识。

拉斐尔再现古希腊数学和艺术的辉煌

欧多克索斯、欧几里德等人的工作不仅总结了以往所有的几何知识,而且建立了第一个几何公理系统(欧几里德-希尔伯特几何公理系统)。他还写了《几何原本》这本书。这无疑是数学思想的一次伟大革命,经典逻辑和欧几里得几何都是第一次危机的产物。

这时,阿基米德诞生了。阿基米德师从欧几里得。阿基米德进一步改进了几何体系,他出版了一系列几何著作。

例如,在球和圆柱体上(在

球体和圆柱体),抛物线法的求积

抛物线)、“圆的测量”、“在盘子的天平上”(在平面上

平衡)、“论锥椭球体”、“沙计算”(沙

计算者),论方法(阿基米德给埃拉托塞的信,关于几何的一些定理),论浮体(论漂浮)

尸体),“引理”。在这些著作的几何学中,他补充了许多关于平面曲线求积法和确定曲面所包围的体积的原创性研究。

但阿基米德并没有抛弃柏拉图以数字为基础的数学模型的思想,数字的种子在这里得以保存,这对未来非常重要,因为西方在很长一段时间内都把欧几里得几何视为圣经。

他预见了最小除法的概念,这个概念在17世纪的数学中发挥了重要作用。它是微积分的前身,阿基米德求积法是积分思想的萌芽。通过这种方法,阿基米德发现了许多定理。

阿基米德也研究螺线并写了螺线。有人认为,从某种意义上说,这是阿基米德对数学所有贡献中最精彩的部分。许多学者在他的螺线切线法中预见了微积分方法。值得称赞的是,他从运动的角度定义了数学对象。如果一条射线以匀速绕其端点旋转,同时,一个点以匀速从端点沿射线移动。

吉米所做的所有结论都是在没有代数符号的情况下得到的,这使得证明的过程相当复杂。但吉米以惊人的独创性,将娴熟的计算技巧与严格的证明结合在一起,将抽象的理论与工程技术的具体应用紧密结合。

阿基米德关于几何的著作是希腊数学的顶峰,把它推向了一个新阶段。他将欧几里得严谨的推理方法与柏拉图丰富多彩的想象力和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,为2000多年的数学发展奠定了坚实的基础。所以阿基米德被很多数学家称为“数学之神”。

牛顿,经典力学之父

牛顿在数学上最大的成就是他和莱布尼茨独立创造了微积分。1665年5月20日,是数学史上非常有意义的一天。伟大的物理学家牛顿首次提出“流计数”(微分法),并于1666年5月提出“逆流计数”(积分法),标志着微积分的建立。

牛顿提出微积分主要是为了解决以下问题:

1.用已知物体运动的“距离-时间”函数关系求任意时刻的速度和加速度。“任意时刻”的时间间隔为0,那么他的位移一定为0,这就导致了v=0/0的困难。

2.求曲线的切线

3.求函数的最大值和最小值

4.求曲线的长度,曲线围成的面积,曲面围成的体积,物体的重心。

所以微积分主要包括这几个方面,包括极限、微分学、积分学及其应用。微分学,包括导数的计算,是一套关于变化率的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率可以用一组通用符号来讨论。积分学包括积分的计算,为面积和体积的定义和计算提供了一般方法。

牛顿微积分手稿

此后,牛顿的微积分在欧拉、柯西和维尔斯特拉斯的“算术分析”的运动下,得到了进一步的完善。

微积分的出现极大地促进了数学的发展。以前很多初等数学解决不了的问题,往往用微积分就能解决,可见微积分的非凡威力。德雷克公式、散度定理和经典斯托克斯公式。无论从概念上还是技术上,它们都是牛顿-莱布尼茨公式的推广。

冯·诺依曼曾说:微积分是现代数学的第一个成就,其重要性怎么估计也不为过。在我看来,微积分比其他任何东西都更清楚地显示了现代数学的开端;而且,作为其逻辑发展,数学分析系统仍然构成了精密思维中最伟大的技术进步。

此外,微积分还促进了物理学的大发展和大繁荣,物理问题一般以微分方程的形式表达。也迎来了科学大发展大繁荣的时代,持续了整整一段时间。

200多年,直到20世纪的最后一个月,这200年。

这些年来,涌现了无数著名的数学家和科学家。他们把微积分应用到天文学、力学、光学、热学等领域,取得了丰硕的成果。在数学本身,发展了多元微分学、多重积分学、微分方程、无穷级数、变分法等理论,极大地拓展了数学研究的范围。例如,最著名的问题是最陡下降线。

微积分还推动了工业革命的发展,促进了社会生产力的提高,取得了社会文明的巨大进步。

“数学英雄”欧拉

欧拉真是天选之子。他不仅有过目不忘的能力,而且只有在失明的情况下,他才能通过心算解决很多问题。

欧拉最大的贡献在于,他发明了一系列对人类影响深远的符号。使用数学语言符号可以避免这种书面语言的歧义,保证数学语言的准确性和清晰性,使其语言形式完全符合形式所表达的实质性内容。

1748年,欧拉出版了《无穷分析导论》,是数学七大名著之一,与高斯的算术研究齐名。这本书是数学史上划时代的杰作。当时数学家称欧拉为“分析的化身”。

为什么单独讲这本书?因为以后几百年数学的发展很大程度上和这本书有关。

欧拉的《无穷小分析导论》首先系统地论述了以对数为指数,以三角函数为数值之比代替某些线段,然后以函数为中心和主线的概念,以函数代替曲线为主要研究对象,使无穷小分析不再依赖于几何性质。

在欧拉的《无穷小分析导论》中,他将三角函数定义为无穷级数,并表示出欧拉公式,以及使用sin的缩写。,因为。,唐。,cot。,秒。还有cosec。是的,这些符号是欧拉发明的。

欧拉使三角学成为一门系统的科学。他首先用比值给出了三角函数的定义,但之前一直用线段的长度作为定义。三角函数的学习大多是在一定半径的圆内进行的。比如古希腊的托勒密设定半径为60;印度阿雅巴塔(约476-550)半径3438;德国数学家乔万纳斯(1436-1476)

为了精确计算三角函数值,半径被设置为600,000;后来,为了制作更精确的正弦表,半径被设置为10’。所以当时的三角函数其实就是圆内某些线段的长度。

欧拉的定义让三角学跳出了只研究三角表的圈子。欧拉对整个三角学进行了分析研究。在此之前,每一个公式都只是从图表中推导出来的,大部分都是通过叙述来表达的。而欧拉从最初的几个公式解析推导出所有的三角公式,得到了很多新的公式。欧拉使用了一个

、b、c代表三角形的三条边,A、b、c代表与第一条边相对的角,从而大大简化了叙述。欧拉的著名公式:

欧拉后来把三角函数和指数函数联系起来。微元分析导论不仅是三角学研究的开始,也是微积分的进一步完善。

简单来说,三角函数被欧拉完善,指数和指数函数也功不可没。

除此之外,他还发明了圆周率的符号π,函数的符号f(x),虚数的符号I,自然对数的底数E,σ等等。

三角学、数学分析、拓扑学、指数函数、微积分的完美展开、函数的完美展开、代数数论、解析数论、图论等等都有卓越的成就,被誉为“全能数学家”。

据统计,在他孜孜不倦的一生中,* * *写了886本书和论文,其中分析、代数和数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海和建筑学占3%,彼得堡科学院。

可以说,从欧拉开始,就在很大程度上摆脱了对几何直观的依赖,更具逻辑性,也更容易分析。

数学开始摆脱对几何的依赖。欧拉突破了古希腊人的思想框架,进一步转化为符号代数。几何问题往往是用代数方法依次解决的,欧拉对微积分的完善实现了数学研究的基本方法从古希腊的几何演绎到算术和代数的分析方法的转变。

“数学王子”高斯

高斯三岁时,父亲是工头。当他在检查工人的每周工资时,高斯看了一眼分类账,并能够帮助他的父亲纠正账目中的错误。

高斯18岁的时候,自己发现了素数分布定理和最小二乘法。根据这一发现,他创造了一套测量数据处理方法。根据这种新方法,他得到了一个具有概率性质的测量结果,并将这个测量结果绘制成一条曲线。这种曲线函数分布后来被称为高斯分布图,也称为标准正态分布。

高斯19岁时,发现了正七边形的规则画法,解决了困扰数学界2000多年的难题。他也是世界上第一个用代数方法成功解决几何问题的数学家。

19岁证明了二次互易定律,在数论发展史上处于中心地位。高斯不仅给出了第一个严格的证明,还证明了二次互易定律,后来又给出了七种证明方法。提出一个已经可以算是大数学家了,高斯提出了八个!

高斯博士毕业时,还发现了著名的代数基本定理。他认为任何一元代数方程都有根。这篇论文震惊了世界。后来高斯死后,很多数学家证明了代数基本定理的真实性。高斯也是世界上第一个发现这个定理的数学家。

以他的名字“高斯”命名的成果有110项,是数学家中最多的,如高斯分布(正态分布)、高斯模糊、高斯积分、高斯整数、高斯消元、高斯曲率、高斯滤波器、高斯引力常数等。可以说,大事有高斯,高数有高斯,几何也有高斯...你闭上眼睛,在理工科(技术)书籍中随便挑一本。你肯定能在里面找到高斯这个名字……你只要打开一个app看看代码就行了。一般来说,与高斯相关的公式(或囊中之物的公式)肯定不止一个。

你终于学了一门平面设计,平面设计有高斯模糊。。。可以说高斯无处不在。

高斯墓

这还是高斯没有公布他的全部研究成果的情况。高斯是个很谨慎的人,大概是怕打脸吧。他对工作的态度是精益求精,对研究成果要求非常严格。他自己也曾说过:我宁愿少发表,但我发表的是成熟的结果。当代很多数学家要求他不要太认真,把结果写出来发表,这对数学的发展很有帮助。

贝尔曾这样评价高斯:高斯死后,人们才知道他预见了19世纪的一些数学,已经预料到它们会在1800之前出现。如果他能揭示他所知道的东西,他很可能比今天的数学先进半个世纪甚至更久。

我们现在的数学离不开这四位,他们的伟大创新是数学诸多分支的源头。可以说,没有这四位伟大的数学家,就没有今天完整的数学体系。