主要成就:清理中国古代数学体系 ,提出牟合方盖、重差术等方法。在算术、代数、几何等方面都有杰出的贡献。他用比率理论建立了数与式的统一的理论基础,他应用了出入相补原理和极限方法解决了许多面积和体积问题,建立了独具风格的面积和体积理论。他对《九章》中的许多结论给出了严格的证明,他的一些方法对后世有很大启发,即使对现今数学也有可借鉴之处。
历史地位:魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一,是中国数学史上一个非常伟大的数学家,他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是中国最宝贵的数学遗
刘徽在数学发展史上的地位和作用是什么?
刘徽(生于公元250年左右),东汉三国后期魏国人,是中国古代杰出的数学家,也是中国古典数学理论的奠基者之一。其生卒年月、生平事迹,史书上很少记载。据有限史料推测,他是魏晋时代山东邹平人。
刘徽的主要著作有:《九章算术注》10卷;《重差术》1卷,至唐代易名为《海岛算经》;《九章重差图》1卷,可惜后两种都在宋代失传。
刘徽的数学成就大致为两方面:
一是清理中国古代数学体系并奠定了它的理论基础。这方面集中体现在《九章算术注》中。它实已形成为一个比较完整的理论体系:
在数系理论方面:用数的同类与异类阐述了通分、约分、四则运算,以及繁分数化简等的运算法则;在开方术的注释中,他从开方不尽的意义出发,论述了无理方根的存在,并引进了新数,创造了用十进分数无限逼近无理根的方法。
在筹式演算理论方面:先给率以比较明确的定义,又以遍乘、通约、齐同等三种基本运算为基础,建立了数与式运算的统一的理论基础,他还用“率”来定义中国古代数学中的“方程”,即现代数学中线性方程组的增广矩阵。
在勾股理论方面:逐一论证了有关勾股定理与解勾股形的计算原理,建立了相似勾股形理论,发展了勾股测量术,通过对“勾中容横”与“股中容直”之类的典型图形的论析,形成了中国特色的相似理论。
在面积与体积理论方面:用出入相补、以盈补虚的原理及“割圆术”的极限方法提出了刘徽原理,并解决了多种几何形、几何体的面积、体积计算问题。这些方面的理论价值至今仍闪烁着余辉。
二是在继承的基础上提出了自己的创见。这方面主要体现为以下几项有代表性的创见:
割圆术与圆周率:刘徽在《九章算术?圆田术》注中,用割圆术证明了圆面积的精确公式,并给出了计算圆周率的科学方法。他首先从圆内接六边形开始割圆,每次边数倍增,算到192边形的面积,得到π=157/50=3?14,又算到3072边形的面积,得到π=3927/1250=3?1416,称为“徽率”。
刘徽原理:在《九章算术?阳马术》注中,他在用无限分割的方法解决锥体体积时,提出了关于多面体体积计算的刘徽原理。
“牟合方盖”说:在《九章算术?开立圆术》注中,他指出了球体积公式V=9D3/16(D为球直径)的不精确性,并引入了“牟合方盖”这一著名的几何模型。“牟合方盖”是指正方体的两个轴互相垂直的内切圆柱体的贯交部分。
方程新术:在《九章算术?方程术》注中,他提出了解线性方程组的新方法,运用了比率算法的思想。
重差术:在白撰《海岛算经》中,他提出了重差术,采用了重表、连索和累矩等测高测远方法。他还运用“类推衍化”的方法,使重差术由两次测望,发展为“三望”、“四望”。而印度在7世纪,欧洲在15~16世纪才开始研究两次测望的问题。
刘徽的《九章算术》是我国流传至今最古老的数学专著之一,它成书于西汉时期。这部书的完成经过了一段历史过程,书中所收集的各种数学问题,有些是秦以前流传的问题,长期以来经过多人删补、修订,最后由西汉时期的数学家整理完成。现今流传的定本的内容在东汉之前已经形成。《九章算术》是中国最重要的一部经典数学著作,它的完成奠定了中国古代数学发展的基础,在中国数学史上占有极为重要的地位。现传本《九章算术》共收集了246个应用问题和各种问题的解法,分别隶属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股九章。
《九章算术》的产生是社会发展和数学知识长期积累的结果,它汇集了不同时期数学家的劳动成果。刘徽认为:“周公制礼有九数,九数之流,则《九章》是矣。……汉北平侯张苍、大司农中丞耿寿昌皆以善算命世。苍等因旧文之遗残,各称删补。故校其目则与古或异,而所论多近语也。”根据刘徽的考证结果,《九章算术》源于周公时代的“九数”,而他所见到的《九章算术》是西汉时的张苍、耿寿昌在先秦遗文的基础上删补而成的,其中包括了大量西汉时补充的内容。根据历史文献和出土文物资料来分析,刘徽所言是可信的。
《九章算术》所包含的各种算法是汉朝数学家们在秦以前流传下来的数学基础上,适应当时的需要补充修订而成的。按照刘徽的考证,张苍和耿寿昌都是参加过修订工作的主要数学家。《史记?张丞相列传》记载,张苍(约前250~前152)经历了秦、汉两个朝代,他在高帝六年(前201)以攻藏茶有功封为北平侯。“自秦时为柱下史,明天下图书计籍。又善用算律历。”他还“著书18篇,言阴阳律历事。”耿寿昌的生年年代不详,汉宣帝时官至大司农中丞,“以善为算,能商功利”得宠于皇帝。他于天文学主张浑天说,甘露二年(前52)奏“以圆仪度日月行,考验天运状”。张苍和耿寿昌都是数学名家,又身居高位,由他们主持修订先秦流传下来的《算术》是很自然的事情。根据刘徽的记载,他所注释的《九章算术》最后是由耿寿昌删定的。我们认为耿寿昌删补《九章算术》的年代可以定为这部书完成的年代。
《九章算术》是由国家组织力量编纂的一部官方性数学教科书,对两汉时期数学的发展产生了很大的影响。《广韵》卷四有“九章术,汉许商、杜志、吴陈炽、王粲并善之”,《后汉书?马援传》有马续(约70~141)“博观群籍,善九章算术”的记载。此外,史书中还有郑玄(127~200)、刘洪等人“通九章算术”的记述。可知该书是当时学习数学的重要教材,在东汉光和二年(179)一块铜版上的铭文规定:“大司农以戊寅(138?)诏书,……特更为诸州作铜斗、斜、称。依黄钟律历,《九章算术》以均长短、轻重、大小,以齐七政,令海内都同。”这说明该书在东汉时期不仅广为流传,而且度量衡研制涉及的数学问题也要以书中的算法为依据。许商、杜志可能是《九章算书》成书后最早研究过该书的数学家。许商、杜志都是西汉后期的数学家。《汉书?艺文志》著录有《许商算术》26卷、《杜志算术》16卷。这两部书都是汉成帝三年(前26)尹咸校对数术著作之前撰写的。许商、杜志的著作完成年代与耿寿昌删补《九章算术》的年代相去不远,他们的数学著作应当是在研究了《九章算术》的基础上完成的。
《九章算术》不仅在中国数学史上占有重要地位,对世界数学的发展也有着重要的贡献。分数理论及其完整的算法,比例和比例分配算法,面积和体积算法,以及各类应用问题的解法,在书中的方田、粟米、衰分、商功、均输等章已有了相当详备的叙述。而少广、盈不足、方程、勾股等章中的开立方法、盈不足术(双假设法)、正负数概念、线性联立方程组解法、整数勾股弦的一般公式等内容都是世界数学史上的卓越成就。
刘徽的《九章》注不仅在整理古代数学体系和完善古算理论方面取得了重要成就,而且提出了丰富多彩的创见和发明。他用比率理论建立了数与式的统一的理论基础,他应用了出入相补原理和极限方法解决了许多面积和体积问题,建立了独具风格的面积和体积理论。他对《九章》中的许多结论给出了严格的证明,他的一些方法对后世有很大启发,即使对现今数学也有可借鉴之处。
刘徽的工作,不仅对中国古代数学发展产生了深远影响,而且在世界数学史上也确立了崇高的历史地位。鉴于刘徽的巨大贡献,所以不少书上把他称作“中国数学史上的牛顿”。
刘徽(古代著名数学家)详细资料大全
刘徽(约225年—约295年),汉族,山东滨州邹平市人,魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一。是中国数学史上一个非常伟大的数学家,他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是中国最宝贵的数学遗产。刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观。他是中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。
基本介绍 中文名 :刘徽 国籍 :中国 民族 :汉族 出生地 :山东省邹平市 出生日期 :约公元225年 逝世日期 :约公元295年 职业 :数学家 主要成就 :清理中国古代数学体系提出牟合方盖、重差术等方法 代表作品 :《九章算术注》《海岛算经》 人物事迹,个人成就,代表著作,史书记载, 人物事迹 《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。刘徽在曹魏景初四年注《九章算术注》。 但因解法比较原始,缺乏必要的证明,刘徽则对此均作了补充证明。在这些证明中,显示了他在众多方面的创造性贡献。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π=3.1416的结果。他用割圆术,从直径为2尺的圆内接正六边形开始割圆,依次得正12边形、正24边形……,割得越细,正多边形面积和圆面积之差越小,用他的原话说是“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”他计算了3072边形面积并验证了这个值。刘徽提出的计算圆周率的科学方法,奠定了此后千余年来中国圆周率计算在世界上的领先地位。 刘徽在数学上的贡献极多,在开方不尽的问题中提出“求徽数”的思想,这方法与后来求无理根的近似值的方法一致,它不仅是圆周率精确计算的必要条件,而且促进了十进小数的产生;线上性方程组解法中,他创造了比直除法更简便的互乘相消法,与现今解法基本一致;并在中国数学史上第一次提出了“不定方程问题”;他还建立了等差级数前n项和公式;提出并定义了许多数学概念:如幂(面积);方程(线性方程组);正负数等等.刘徽还提出了许多公认正确的判断作为证明的前提.他的大多数推理、证明都合乎逻辑,十分严谨,从而把《九章算术》及他自己提出的解法、公式建立在必然性的基础之上。虽然刘徽没有写出自成体系的著作,但他注《九章算术》所运用的数学知识,实际上已经形成了一个独具特色、包括概念和判断、并以数学证明为其联系纽带的理论体系。 刘徽 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。 个人成就 刘徽的数学成就大致为两方面: 一是整理中国古代数学体系并奠定了它的理论基础,这方面集中体现在《九章算术注》中。它实已形成为一个比较完整的理论体系: 数系理论 ①用数的同类与异类阐述了通分、约分、四则运算,以及繁分数化简等的运算法则;在开方术 的注释中,他从开方不尽的意义出发,论述了无理方根的存在,并引进了新数,创造了用十进分数无限逼近无理根的方法。 ②在筹式演算理论方面, 先给率以比较明确的定义,又以遍乘、通约、齐同等三种基本运算为基础,建立了数与式运算的统一的理论基础,他还用“率”来定义中国古代数学中的“方程”,即现代数学中线性方程组的增广矩阵。 刘徽评传 ③在勾股理论方面 逐一论证了有关勾股定理与解勾股形的计算原理,建立了相似勾股形理论,发展了勾股测量术,通过对“勾中容横”与“股中容直”之类的典型图形的论析,形成了中国特色的相似理论。 面积与体积理论 用出入相补、以盈补虚的原理及“割圆术”的极限方法提出了刘徽原理,并解决了多种几何形、几何体的面积、体积计算问题。这些方面的理论价值至今仍闪烁著余辉。 二是在继承的基础上提出了自己的创见。这方面主要体现为以下几项有代表性的创见: ①割圆术与圆周率, 他在《九章算术?圆田术》注中,用割圆术证明了圆面积的精确公式,并给出了计算圆周率的科学方法。他首先从圆内接六边形开始割圆,每次边数倍增,算到192边形的面积,得到π=157/50=3.14,又算到3072边形的面积,得到π=3927/1250=3.1416,称为“徽率”。 ②刘徽原理 在《九章算术?阳马术》注中,他在用无限分割的方法解决锥体体积时,提出了关于多面体体积计算的刘徽原理。 “牟合方盖”说 在《九章算术 开立圆术》注中,他指出了球体积公式V=9D3/16(D为球直径)的不精确性,并引入了“牟合方盖”这一著名的几何模型。“牟合方盖”是指正方体的两个轴互相垂直的内切圆柱体的贯交部分。 方程新术 在《九章算术 方程术》注中,他提出了解线性方程组的新方法,运用了比率算法的思想。 重差术 在自撰《海岛算经》中,他提出了重差术,采用了重表、连索和 累矩等测高测远方法。他还运用“类推衍化”的方法,使重差术由两次测望,发展为“三望”、“四望”。而印度在7世纪,欧洲在15~16世纪才开始研究两次测望的问题。刘徽的工作,不仅对中国古代数学发展产生了深远影响,而且在世界数学史上也确立了崇高的历史地位。鉴于刘徽的巨大贡献,所以不少书上把他称作“中国数学史上的牛顿”。 代表著作 著作简介 其代表作《九章算术注》是对《九章算术》一书的注解。《九章算术》是中国流传至今最古老的数学专著之一,它成书于西汉时期。这部书的完成经过了一段历史过程,书中所收集的各种数学问题,有些是秦以前流传的问题,长期以来经过多人删补、修订,最后由西汉时期的数学家整理完成。现今流传的定本的内容在东汉之前已经形成。《九章算术》是中国最重要的一部经典数学著作,它的完成奠定了中国古代数学发展的基础,在中国数学史上占有极为重要的地位。现传本《九章算术》共收集了246个套用问题和各种问题的解法,分别隶属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股九章。 《九章算术》的产生是社会发展和数学知识长期积累的结果,它汇集了不同时期数学家的劳动成果。三国时的数学家刘徽认为:“周公制礼有九数,九数之流,则《九章》是矣。……汉北平侯张苍、大司农中丞耿寿昌皆以善算命世。苍等因旧文之遗残,各称删补。故校其目则与古或异,而所论多近语也。”根据刘徽的考证结果,《九章算术》源于周公时代的“九数”,而他所见到的《九章算术》是西汉时的张苍、耿寿昌在先秦遗文的基础上删补而成的,其中包括了大量西汉时补充的内容。根据历史文献和出土文物资料来分析,刘徽所言是可信的。《九章算术》所包含的各种算法是汉朝数学家们在秦以前流传下来的数学基础上,适应当时的需要补充修订而成的。按照刘徽的考证,张苍和耿寿昌都是参加过修订工作的主要数学家。《史记·张丞相列传》记载,张苍(约前250~前152)经历了秦、汉两个朝代,他在高帝六年(前201)以攻藏茶有功封为北平侯。“自秦时为柱下史,明天下图书计籍。又善用算律历。”他还“著书18篇,言阴阳律历事。”耿寿昌的生年年代不详,汉宣帝时官至大司农中丞,“以善为算,能商功利”得宠于皇帝(见《汉书·食货志》)。他于天文学主张浑天说,甘露二年(前52)奏“以圆仪度日月行,考验天运状”(见《后汉书·律历志》)。张苍和耿寿昌都是数学名家,又身居高位,由他们主持修订先秦流传下来的《算术》是很自然的事情。根据刘徽的记载,他所注释的《九章算术》最后是由耿寿昌删定的。我们认为耿寿昌删补《九章算术》的年代可以定为这部书完成的年代。 著作影响 《九章算术》是由国家组织力量编纂的一部官方性数学教科书,对两汉时期数学的发展产生了很大的影响。《广韵》卷四有“九章术,汉许商、杜志、吴陈炽、王粲并善之”,《后汉书·马援传》有马续(约70~141)“博观群籍,善九章算术”负记载。此外,史书中还有郑玄(127~200)、刘洪等人“通九章算术”的记述。可知该书是当时学习数学的重要教材,在东汉光和二年(179)一块铜版上的铭文规定:“大司农以戊寅(138?)诏书,……特更为诸州作铜斗、斜、称。依黄钟律历,《九章算术》以均长短、轻重、大小,以齐七政,令海内都同。”这说明该书在东汉时期不仅广为流传,而且度量衡研制涉及的数学问题也要以书中的算法为依据。许商、杜志可能是《九章算书》成书后最早研究过该书的数学家。许商、杜志都是西汉后期的数学家。《汉书·艺文志》着录有《许商算术》26卷、《杜志算术》16卷。这两部书都是汉成帝三年(前26)尹咸校对数术著作之前撰写的。许商、杜志的著作完成年代与耿寿昌删补《九章算术》的年代相去不远,他们的数学著作应当是在研究了《九章算术》的基础上完成的。 刘徽 《九章算术》不仅在中国数学史上占有重要地位,对世界数学的发展也有着重要的贡献。分数理论及其完整的算法,比例和比例分配算法,面积和体积算法,以及各类套用问题的解法,在书中的方田、粟米、衰分、商功、均输等章已有了相当详备的叙述。而少广、盈不足、方程、勾股等章中的开立方法、盈不足术(双假设法)、正负数概念、线性联立方程组解法、整数勾股弦的一般公式等内容都是世界数学史上的卓越成就。 传本《九章算术》有刘徽注和唐李淳风等的注释。刘徽是中国古代杰出的数学家,他生活在三国时代的魏国。《隋书·律历志》论历代量制引商功章注,说“魏陈留王景元四年(263)刘徽注《九章》。”他的生平不可详考。刘徽的《九章》注不仅在整理古代数学体系和完善古算 理论方面取得了重要成就,而且提出了丰富多彩的创见和发明。刘徽在算术、代数、几何等方面都有杰出的贡献。例如,他用比率理论建立了数与式的统一的理论基础,他套用了出入相补原理和极限方法解决了许多面积和体积问题,建立了独具风格的面积和体积理论。他对《九章》中的许多结论给出了严格的证明,他的一些方法对后世有很大启发,即使对现今数学也有可借鉴之处。 史书记载 《晋书卷一十六志第六》: 魏景元四年,刘徽注《九章》云 :王莽时刘歆斛尺弱于今尺四分五厘,比魏尺其斛深九寸五分厘;即荀勖所谓今尺长四分半是也。 魏陈留王景元四年,刘徽注《九章商功》 曰:「当今大司农斛,圆径一尺三寸五分五厘,深一尺,积一千四百四十一寸十分寸之三。王莽铜斛,于今尺为深九寸五分五厘,径一尺三寸六分八厘七毫。以徽术计之,于今斛为容九斗七升四合有奇。」 《宋书卷十三志第三》:汉时斛铭,刘歆诡谬其数,此则算氏之剧疵也。《乾象》之弦望定数,《景初》之交度周日,匪谓测候不精,遂乃乘除翻谬,斯又历家之甚失也。 及郑玄、阚泽、王蕃、刘徽,并综数艺,而每多疏舛 。
刘徽的主要事迹
刘徽是魏晋时期最伟大的数学家,对中国的古典数学理论的创立及发展做出了极其重要的贡献,在中国乃至时间的数学史上,都占据着重要的位置。下面,让我们一起去看一下刘辉的简介吧。刘辉的出生日期,大约是在公元225年前后,他卒于295年,是当时世界上最杰出得到数学家。他在这方面的著作,对后世数学的发展有着至关重要的影响,同时也奠定了他在数学界不可动摇的地位,也为数学界留下了最为宝贵的文化遗产。
刘辉思维敏捷又刻苦好学,在数学上有着许多的成就,而这些成就大致可以分为两个方面的内容。其一是他研究了古代中国的数学理论,从而整理出了一套数学体系,而他这方面的这就从他的数学著作中就可以看出来。他那一套比较完整的数学理论又包括了通分、约分以及各运算法则,同时又从理论方面证明了无理方根的存在;刘辉还给了率一个明确地定义,再通过“率”来定义“方程”;同时他对勾股理论也做出了一定的发展。其二就是面积与体积理论。他提出了刘徽原理,并将多种面积或体积的问题加以解决。另外,他还在自己的著作中,给出了对幽州率的计算方法,使圆周率又成为“徽率”。刘辉一直都在数学的海洋中遨游,不断地专研和学习,并提出新的见解和理论,对数学的发展做出了巨大的贡献。
刘徽是魏晋时期有名的数学家,他在数学上有着极大的成就,在数学界中占据着极其重要的位置。他在十分简陋的环境中,冥思苦想,提出了一个又一个令人振奋的理论。接下来,让我们来看一看与刘徽有关的故事吧。刘徽是中国古代历史上,乃至世界知名的数学家,他通过自己不断地研究,在十分简陋的环境下,提出了“割圆术”,进而得出了更精确地圆周率。这在当时是一个十分伟大的发现,也使中国对圆周率的计算在世界上一直处于领先的地位。
魏晋期间的数学家刘徽在圆周率方面的贡献有哪些成就?
刘徽创造的割圆术计算方法,只用圆内接多边形面积,而无需外切形面积,从而简化了计算程序,为计算圆周率和圆面积建立起相当严密的理论和完善的算法。
同时,为解决圆周率问题,刘徽所运用的初步的极限概念和直曲转化思想,这在古代也是非常难能可贵的。
在刘徽之后,我国南北朝时期杰出的数学家祖冲之,把圆周率推算到更加精确的程度,比欧洲人早了800多年,取得了极其光辉的成就。刘徽是魏晋期间伟大的数学家,我国古典数学理论的奠基者之一。他创造了许多数学方面的成就,其中在圆周率方面的贡献,同样源于他的潜心钻研。
有一次,刘徽看到石匠在加工石头,觉得很有趣,就仔细观察了起来。石匠一斧一斧地凿下去,一块方形石料就被加工成了一根光滑的圆柱。
谁会想到,原本一块方石,经石匠师傅凿去4个角,就变成了八角形的石头。再去8个角,又变成了十六边形。这在一般人看来非常普通的事情,却触发了刘徽智慧的火花。
他想:“石匠加工石料的方法,为什么不可以用在圆周率的研究上呢?”
于是,刘徽采用这个方法,把圆逐渐分割下去,一试果然有效。刘徽独具慧眼,终于发明了“割圆术”,在世界上把圆周率计算精度提高到了一个新的水平。
9999魏晋之际的数学家刘徽在计算圆周率方面做出的贡献有哪些?
魏晋之际的杰出数学家刘徽,在计算圆周率方面,作出了非常突出的贡献。
他在为古代数学名著《九章算术》作注的时候,指出“周三径一”不是圆周率值,而是圆内接正六边形周长和直径的比值。而用古法计算出的圆面积的结果,不是圆面积,而是圆内接正十二边形面积。
经过深入研究,刘徽发现圆内接正多边形边数无限增加的时候,多边形周长无限逼近圆周长,从而创立割圆术,为计算圆周率和圆面积建立起相当严密的理论和完善的算法。
刘徽割圆术的基本思想是: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。
就是说分割越细,误差就越小,无限细分就能逐步接近圆周率的实际值。他很清楚圆内接正多边形的边数越多,所求得的圆周率值越精确这一点。
刘徽用割圆的方法,从圆内接正六边形开始算起,将边数一倍一倍地增加,即12、24、48、96,因而逐个算出正六边形、正十二边形、正二十四边形等的边长,使“周径”之比的数值逐步地逼近圆周率。
他做圆内接九十六边形时,求出的圆周率是3.14,这个结果已经比古率精确多了。刘徽利用“幂”和“差幂”来代替对圆的外切近似,巧妙地避开了对外切多边形的计算,在计算圆面积的过程中收到了事半功倍的效果。刘徽首创“割圆术”的方法,可以说他是我国古代极限思想的杰出代表,在数学史上占有十分重要的地位。他所得到的结果在当时世界上也是很先进的。
刘徽所处的时代是社会上军阀割据,特别是当时魏、蜀、吴三国割据,那么在这个时候中国的社会、政治、经济发生了极大的变化,特别是思想界,文人学士们互相进行辩难。
所以当时成为辩难之风,一帮文人学士来到一块,就像我们大专辩论会那样,一个正方一个反方,提出一个命题来大家互相辩论。在辩论的时候人们就要研究讨论关于辩论的技术,思维的规律,所以在这一段人们的思想解放,应该说是在春秋战国之后没有过的,这时人们对思维规律的研究特别发达,有人认为这时人们的抽象思维能力远远超过春秋战国时期。
刘徽在《九章算术注》的自序中表明,把探究数学的根源,作为自己从事数学研究的昀高任务。他注《九章算术》的宗旨就是“析理以辞,解体用图”。“析理”就是当时学者们互相辩难的代名词。刘徽通过析数学之理,建立了中国传统数学的理论体系。
在刘徽之后,祖冲之所取得的圆周率数值可以说是圆周率计算的一个跃进。据《隋书·律历志》记载,祖冲之确定了圆周率的不足近似值是3.1415926,过剩近似值是3.1415927,真值在这两个近似值之间,成为当时世界上昀先进的成就。
天元术和四元术是我国古代求解高次方程的方法。天元术是列方程的方法,四元术是高次方程组的解法。13世纪,高次方程的数值解法是数学难题之一。当时许多数学家都致力于这个问题。
在我国古代,解方程叫作“开方术”。宋元时,开方术已经发展到历史的新阶段,已经达到了当时的世界先进水平。
我国古代历史悠久,特别是数学成就更是十分辉煌,在民间流传着许多趣味数学题,一般都是以朗朗上口的诗歌形式表达出来。其中就有许多方程题。比如有一首诗问周瑜的年龄:
大江东去浪淘尽,千古风流数人物。而立之年督东吴,早逝英年两位数。十比个位正小三,个位六倍与寿符。哪位学子算得快,多少年华属周瑜?
依题意得周瑜的年龄是两位数,而且个位数字比十位数字大3,若设十位数字为x,则个位数字为(x+3),由“个位6倍与寿符”可列方程得:6(x+3)=10x+(x+3),解得x=3,所以周瑜的年龄为36岁。这些古代方程题非常有趣,普及了数学知识,激发了人们的数学思维。
在古代数学中,列方程和解方程是相互联系的两个重要问题。宋代以前,数学家要列出一个方程,如唐代著名数学家王孝通撰写的《缉古算经》,首次提出三次方程式正根的解法,能解决工程建设中上下宽狭不一的计算问题,是对我国古代数学理论的卓越贡献,比阿拉伯人早300多年,比欧洲早600多年。
随着宋代数学研究的发展,解方程有了完善的方法,这就直接促进了对于列方程方法的研究,于是出现了我国数学的又一项杰出创造—天元术。
刘徽的主要荣誉是什么?
刘徽(约250—?),三国后期魏国人,中国古代杰出的数学家,中国古典数学理论的奠基者之一。 关于他的生卒年月、生平事迹,史书上很少记载。据推测,他是魏晋时代山东邹平人。终生未做官。他的主要著作有:《九章算术注》10卷;《重差》1卷,至唐代易名为《海岛算经》;《九章重差图》l卷,可惜后两种都在宋代失传。刘徽的数学成就主要表现在:他清理中国古代数学体系并奠定其理论基础,而且提出很多自己的观点。 刘徽的工作,不仅对中国古代数学发展产生了深远影响,而且在世界数学史上也确立了崇高的历史地位。鉴于刘徽的巨大贡献,所以不少书上把他称作“中国数学史上的牛顿”。[1]
中文名
刘徽
出生地
山东邹平县
出生日期
约公元225年
逝世日期
公元295年
代表作品
《九章算术注》《海岛算经》
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人物介绍
刘徽
刘徽是公元三世纪世界上最杰出的数学家,他在公元263年撰写的著作《九章算术注》以及后来的《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产,从而奠定了他在中国数学史上的不朽地位。
刘徽的数学著作,留传后世的很少,所留均为久经辗转传抄之作。
他的主要著作有:《九章算术注》10卷;《重差》1卷,至唐代易名为《海岛算经》;《九章重差图》l卷。可惜后两种都在宋代失传。
《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,刘徽则对此均作了补充证明。在这些证明中,显示了他在众多方面的创造性贡献。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π=3.1416的结果。他用割圆术,从直径为2尺的圆内接正六边形开始割圆,依次得正12边形、正24边形……,割得越细,正多边形面积和圆面积之差越小,用他的原话说是“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”他计算了3072边形面积并验证了这个值。刘徽提出的计算圆周率的科学方法,奠定了此后千余年来中国圆周率计算在世界上的领先地位。
刘徽在数学上的贡献极多,在开方不尽的问题