數(shù)學報上的計算小故事_數(shù)學小故事手抄報內(nèi)容(3)
數(shù)學報上的計算小故事- 數(shù)學大師佩雷爾曼
最近,俄羅斯著名數(shù)學家格里戈里?佩雷爾曼一時間成為全世界關注的焦點,不僅是因為他解除了數(shù)學界“七大千年難題”之一的龐加萊猜想,更是因為在2006年8月舉行的西班牙國際數(shù)學家大會上,國際數(shù)學聯(lián)盟宣布將菲爾茲獎授予佩雷爾曼及其他三位數(shù)學家的時候,佩雷爾曼卻消失了,他拒絕領獎。在菲爾茲獎70年的歷史上,這還是第一次有人拒絕領獎。
有人說,佩雷爾曼可能是世界上最聰明的人,也有人說他是位莫測高深的隱士,視金錢、名譽和地位如糞土,數(shù)學才是他的全部。
他有感情生活嗎?他偷偷地墮入了情網(wǎng),可是天才數(shù)學家都不敢走近他喜歡的女人。
愛情是不會打折出售的
因為解除“龐加萊猜想”而一舉成名的彼得格勒數(shù)學家格里戈里?佩雷爾曼在過著隱居的生活。他只和同事們有來往,實際上是足不出戶。但是有個地方他是非去不可,那就是離家不遠的超市。本來去超市采辦食品的任務完全可以由他的媽媽承擔,但他還是要非親自去不可。
據(jù)鄰居們說,佩雷爾曼之所以老上超市,是因為他看中了里面一個叫安東尼娜?奧爾洛娃的女售貨員。他像怕火一樣怕女人,無論如何也不敢向她示愛,因此每次都是去看上一眼后馬上轉身回家。
可安東尼娜呢。據(jù)她說,她倒是真想毫不猶豫地同他發(fā)展進一步的關系,因為知道他是個聰明絕頂?shù)娜恕K显缇桶l(fā)現(xiàn)他常上超市來。那些姑娘一聽說他的事跡之后,每次都目不轉睛地盯著他看??稍却蠹叶际翘岱浪?,因為他穿的是一身黑,長頭發(fā)長指甲……他總是在正常人都在上班的同一個時間準時來到超市??砂矕|尼娜一眼就能看出來他絕不是什么盲流,從他那簡陋的服裝里面透出一種智慧和魅力。
據(jù)商品大廳的檢查員奧爾加和塔季揚娜說,多年來佩雷爾曼來超市就買一個大黑面包,一些通心粉和窗體底端酸牛奶,很少換樣。他甚至都不到水果部去,看來那些外國窗體底端蘋果和橙子他根本買不起??傊?,他就買那些不算貴,又能做出簡單飯食的東西,從不買酒,也不買過多的食品。
為躲避女記者采訪,躲進衛(wèi)生間
兩年前,剛一得知數(shù)學家解除了一個美國克雷數(shù)學研究所懸賞百萬美元的“世紀難題”之后,就決定對他進行報道。為了找到佩雷爾曼,該報記者去向這位彼得堡天才的同事們打聽。
照著這些同事的指引,年輕的女記者找到了音樂廳,因為聽說佩雷爾曼會來這里聽歌手比賽。那天彼得堡音樂廳的小禮堂人山人海,幕間休息時,聽眾都涌到了休息室。女記者在聽眾中間走來走去,終于看到了她苦苦尋找的目標。這個人個子不高,瘦骨嶙峋的,身上的衣服很舊,腳上登的也是一雙舊旅游鞋,只有點兒像發(fā)布在網(wǎng)上、如今各家報紙爭相轉載的那張照片。佩雷爾曼一聲不響地待在一個角落里,在想自己的心事。
女記者徑直向天才走去。對方注意地瞥了她一眼,佩雷爾曼一聽說姑娘是找他的,馬上慌了神兒,繼而臉上掠過一絲恐懼。女記者打過招呼之后,隨即擺開了采訪的架勢,我們的數(shù)學天才卻連連表示不想說話,最后幾乎是小跑著溜進了衛(wèi)生間。女記者只好在休息室里等候。幕間休息結束了,可偉大的數(shù)學家就再沒出現(xiàn)過。他顯然是被頗有幾分姿色的女記者嚇壞了,悄悄地出了大門,連音樂會也沒聽完便溜回了家。
數(shù)學報上的計算小故事- 摘取數(shù)學皇冠上的明珠——陳景潤
哥德巴赫是一個德國數(shù)學家,生于1690年,從1725年起當選為俄國彼得堡科學院院士。在彼得堡,哥德巴赫結識了大數(shù)學家歐拉,兩人書信交往達30多年。他有一個著名的猜想,就是在和歐拉的通信中提出來的。這成為數(shù)學史上一則膾炙人口的佳話。
有一次,哥德巴赫研究一個數(shù)論問題時,他寫出:
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,……
看著這些等式,哥德巴赫忽然發(fā)現(xiàn):等式左邊都是兩個質(zhì)數(shù)的和,右邊都是偶數(shù)。于是他猜想:任意兩個奇質(zhì)數(shù)的和是偶數(shù),這當然是對的,但可惜這只是一個平凡的命題。
對—般的人,事情也許就到此為止了。但哥德巴赫不同,他特別善于聯(lián)想,善于換個角度看問題。他運用逆向思維,把等式逆過來寫:
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,……
這說明什么?哥德巴赫自問,然后自答:從左向右看,就是6~22這些偶數(shù),每一個數(shù)都能“分拆”成兩個奇質(zhì)數(shù)之和。在一般情況下也對嗎?他又動手繼續(xù)試驗:
24=5+19,26=3+23,
28=5+23,30=7+23,
32=3+29,34=3+31,
36=5+31,38=7+31,
……
一直試到100,都是對的,而且有的數(shù)還不止一種分拆形式,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.
這么多實例都說明偶數(shù)可以(至少可用一種方法)分拆成兩個奇質(zhì)數(shù)之和。在一般情況下對嗎?他想說:對!于是他企圖找到一個證明,幾經(jīng)努力,但沒有成功;他又想找到一個反例,說明它不對,冥思苦索,也沒有成功。
于是,1742年6月7日,哥德巴赫提筆給歐拉寫了一封信,敘述了他的猜想:
(1)每一個偶數(shù)是兩個質(zhì)數(shù)之和;
(2)每一個奇數(shù)或者是一個質(zhì)數(shù),或者是三個質(zhì)數(shù)之和。
(注意,由于哥德巴赫把“1”也當成質(zhì)數(shù),所以他認為2=1+1,4=1+3也符合要求,歐拉在復信中糾正了他的說法。)
同年6月30日,歐拉復信說,“任何大于(或等于)6的偶數(shù)都是兩個奇質(zhì)數(shù)之和,雖然我還不能證明它,但我確信無疑,它是完全正確的定理。”
歐拉是數(shù)論大家,這個連他也證明不了的命題,可見其難度之大,自然引起了各國數(shù)學家的注意。
人們稱這個猜想為哥德巴赫猜想,并比喻說,如果說數(shù)學是科學的皇后,那么哥德巴赫猜想就是皇冠上的明珠。二百多年來,為了摘取這顆耀眼的明珠,成千上萬的數(shù)學家付出了巨大的艱苦勞動。
1920年,挪威數(shù)學家布朗創(chuàng)造了一種新的“篩法”,證明了每一個充分大的偶數(shù)都可以表示成兩個數(shù)的和,而這兩個數(shù)又分別可以表示為不超過9個質(zhì)因數(shù)的乘積。我們不妨把這 個命題簡稱為“9+9”。
這是一個轉折點。沿著布朗開創(chuàng)的路子,932年數(shù)學家證明了“6+6”。1957年,我國數(shù)學家王元證明了“2+3”,這是按布朗方式得到的最好成果。
布朗方式的缺點是兩個數(shù)都不能確定為質(zhì)數(shù),于是數(shù)學家們又想出了一條新路,即證明“1+C”。1962年,我國數(shù)學家潘承洞和另一位蘇聯(lián)數(shù)學家,各自獨立地證明了“1+5”,使問題推進了一大步。
1966年至1973年,陳景潤經(jīng)過多年廢寢忘食,嘔心瀝血的研究,終于證明了“1+2”:對于每一個充分大的偶數(shù),一定可以表示成一個質(zhì)數(shù)及一個不超過兩個質(zhì)數(shù)的乘積的和。即 偶數(shù)=質(zhì)數(shù)+質(zhì)數(shù)×質(zhì)數(shù)。
你看,陳景潤的這個結果,離哥德巴赫猜想的最后解決只有一步之遙了!人們稱贊“陳氏定理”是“輝煌的定理”,是運用“篩法”的“光輝頂點”。
數(shù)學報上的計算小故事- 歐 拉
歐拉(L.Euler,1707.4.15-1783.9.18)是瑞士數(shù)學家。生于瑞士的巴塞爾(Basel),卒于彼得堡(Petepbypt)。父親保羅·歐拉是位牧師,喜歡數(shù)學,所以歐拉從小就受到這方面的熏陶。但父親卻執(zhí)意讓他攻讀神學,以便將來接他的班。幸運的是,歐拉并沒有走父親為他安排的路。父親曾在巴塞爾大學上過學,與當時著名數(shù)學家約翰·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)有幾分情誼。由于這種關系,歐拉結識了約翰的兩個兒子:擅長數(shù)學的尼古拉(Nicolaus Bernoulli,1695-1726)及丹尼爾(Daniel Bernoulli,1700.2.9-1782.3.17)兄弟二人,(這二人后來都成為數(shù)學家)。他倆經(jīng)常給小歐拉講生動的數(shù)學故事和有趣的數(shù)學知識。這些都使歐拉受益匪淺。1720年,由約翰保舉,才13歲的歐拉成了巴塞爾大學的學生,而且約翰精心培育著聰明伶俐的歐拉。當約翰發(fā)現(xiàn)課堂上的知識已滿足不了歐拉的求知欲望時,就決定每周六下午單獨給他輔導、答題和授課。約翰的心血沒有白費,在他的嚴格訓練下,歐拉終于成長起來。他17歲的時候,成為巴塞爾有史以來的第一個年輕的碩士,并成為約翰的助手。在約翰的指導下,歐拉從一開始就選擇通過解決實際問題進行數(shù)學研究的道路。1726年,19歲的歐拉由于撰寫了《論桅桿配置的船舶問題》而榮獲巴黎科學院的資金。這標志著歐拉的羽毛已豐滿,從此可以展翅飛翔。
歐拉的成長與他這段歷史是分不開的。當然,歐拉的成才還有另一個重要的因素,就是他那驚人的記憶力!,他能背誦前一百個質(zhì)數(shù)的前十次冪,能背誦羅馬詩人維吉爾(Virgil)的史詩Aeneil,能背誦全部的數(shù)學公式。直至晚年,他還能復述年輕時的筆記的全部內(nèi)容。高等數(shù)學的計算他可以用心算來完成。
盡管他的天賦很高,但如果沒有約翰的教育,結果也很難想象。由于約翰·伯努利以其豐富的閱歷和對數(shù)學發(fā)展狀況的深刻的了解,能給歐拉以重要的指點,使歐拉一開始就學習那些雖然難學卻十分必要的書,少走了不少彎路。這段歷史對歐拉的影響極大,以至于歐拉成為大科學家之后仍不忘記育新人,這主要體現(xiàn)在編寫教科書和直接培養(yǎng)有才化的數(shù)學工作者,其中包括后來成為大數(shù)學家的拉格朗日。
數(shù)學報上的計算小故事- 韓信點兵
韓信是我國漢代著名的大將,曾經(jīng)統(tǒng)率過千軍萬馬,他對手下士兵的數(shù)目了如指掌。他統(tǒng)計士兵數(shù)目有個獨特的方法,后人稱為“韓信點兵”。他的 方法是這樣的,部隊集合齊后,他讓士兵1、2、3--1、2、3、4、5--1、2、3、4、5、6、7地報三次數(shù),然后把每次的余數(shù)再報告給他,他便知道部隊的實際人數(shù)和缺席人數(shù)。他的這種計算方法歷史上還稱為“鬼谷算”,“隔墻算”,“剪管術”,外國人則叫“中國剩余定理”。有人用一首詩概括了這個問題的解法:三人同行七十稀,五樹梅花廿一枝,七子團圓月正半,除百零五便得知。這意思就是,第一次余數(shù)乘以70,第二次余數(shù)乘以21,第三次余數(shù)乘以15,把這三次運算的結果加起來,再除以105,所得的除不盡的余數(shù)便是所求之數(shù)(即總數(shù))。例如,如果3個3個地報數(shù)余1,5個5個地報數(shù)余2,7個7個地報數(shù)余3,則總數(shù)為52。算式如下:
1×70+2×21+3×15=157
157÷105=1……52
下邊給同學們出一道題,請用“韓信點兵法”算一算。
數(shù)學報上的計算小故事-窗體頂端歐幾里得的故事
如果要問,古往今來,在浩如煙海的科學著作中,發(fā)行最廣、沿用時間最長的書是哪一部?肯定的回答是:歐幾里得的《幾何原本》。
歐幾里得是公元前三世紀希臘數(shù)學家,他是我們現(xiàn)在所學的歐氏幾何的創(chuàng)始人,歷史上稱之為“幾何學之父”。
歐幾里得把畢生的精力獻給了科學事業(yè)。他一生刻苦鉆研,治學嚴謹,他在科學事業(yè)上的偉大成就,正是通過自己的辛勤勞動換來的。因此,他始終反對那種不想付出辛勤勞動,而指望通過走捷徑、投機取巧來取得成績的治學態(tài)度。下面的兩個小故事很好地反映了他的這個性格。
曾經(jīng)有一個聰明的年輕人提出要向歐幾里得學習幾何,歐幾里得答應了他的要求。那個年輕人跟隨歐幾里得學習了一段時間后,產(chǎn)生了畏難怕苦的情緒,想打退堂鼓。有一次,他向歐幾里得提了這么一個問題:歐幾里得先生,我這么辛苦地學習幾何學,在我學成之后,我會得到什么好處呢?歐幾里得聽了以后,沒有直接批評他,而是幽默地對身邊的侍者說:“快去拿三個金幣給這位先生,因為他想在學習中獲取實惠。”一席話把那個年輕人鬧了個大紅臉。
另一個故事說,當時統(tǒng)治埃及的托勒密國王為了趕時髦,想學一點幾何學。他自命“天賦圣明”,認為對于天下無論什么事情,他都能一看就懂,一學就會??僧斔喠耸怼稁缀卧尽分螅櫰鹆嗣碱^來。他轉念一想,又自作聰明地認為,這類“繁瑣說教”乃是專為凡夫俗子而設的,像他這般富有的天子,肯定另有一條捷徑。于是他問歐幾里得:“學習幾何學除了看《幾何原本》之外,有沒有其他的捷徑?”歐幾里得笑道:“陛下,很抱歉。在學習科學的時候,國王和百姓都是一樣的??茖W上沒有專供國王走的捷徑。學習幾何學,人人都要獨立思考,就像種莊稼一樣,不耕耘就不會有收獲的?!睆拇酥?,“幾何無王者之道”就成為學習數(shù)學的箴言而流傳至今。
同學們,看了這兩個小故事,你是否受到些啟發(fā)?歐幾里得之所以成為偉大的數(shù)學家,是因為他勤奮工作。同樣道理,我們要想取得好的學習成績,也必須有刻苦鉆研、鍥而不舍的精神。如果像那個年輕人和國王一樣,在學習中畏難怕苦、投機取巧,只會一事無成。
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