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文件名称:第四讲近代数学的兴起与解析几何诞生.ppt
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更新时间:2025-06-27
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文档摘要

四、计算技术与对数纳皮尔(1550-1617),利用两种不同的运动之间的关系,建立了“对数”关系。称为纳皮尔对数。布里格斯(1561-1631),建立了以10为底的常用对数,制出第一张常用对数表。冈特(1581-1626),算出三角函数的常用对数表。比尔吉(1552-1632),也独立发明了对数。穆尼阁(1611-1656),把对数传入中国第30页,共75页,星期日,2025年,2月5日纳皮尔布里格斯第31页,共75页,星期日,2025年,2月5日这一时期计算技术的最大改进是对数的发明和应用,它的产生主要是由于天文、航海方面所遇到的繁杂数值计算,自然希望将乘除法归结为简单的加减法,这种设想受到人们熟知的三角公式(积化和差)的启示——或许还受到德国数学家斯蒂弗尔的启示——第32页,共75页,星期日,2025年,2月5日德国数学家斯蒂弗尔(约1487-1567)在他的《综合算术》中指出:几何数列:1,r,r2,r3,……算术数列:0,1,2,3,……指数与算术级数之间的对应关系。第33页,共75页,星期日,2025年,2月5日苏格兰贵族数学家纳皮尔(J.Napier,1550-1617)正是在球面天文学的三角学研究中发明对数方法的.1614年,他在题为《奇妙的对数定理说明书》的小书中,阐述了他的对数方法.他考察一个点P沿直线AB(长度为107单位)的运动,其速度在每一点P处正比于剩余距离PB=y;再假定另一个点Q沿无穷直线CD匀速运动,其速度等于P点在A处的速度,CQ=x;令P与Q同时分别从A、C出发,那么定义x是y的对数.第34页,共75页,星期日,2025年,2月5日第35页,共75页,星期日,2025年,2月5日第36页,共75页,星期日,2025年,2月5日第37页,共75页,星期日,2025年,2月5日五、解析几何的诞生16世纪,机械的广泛运用,建筑业的兴起,造船业的发展,显微镜、望远镜的使用,要求数学确定各种复杂的曲线、曲面。航海业向天文学和数学提出精确测定经纬度要求,枪炮制造要求研究抛射体轨迹,这些都需有一种新思想、新方法来解决问题,这是解析几何产生的外部原因。第38页,共75页,星期日,2025年,2月5日其次,代数学的充分发展,使过去依赖几何方法解决代数问题的局面被打破,反过来利用代数方法研究几何的思想已成熟,这是内部原因。第三,形数结合思想历来有之,古希腊阿波罗尼奥斯研究圆锥曲线时,偶尔引用正交直线来显示一种“坐标”,依巴谷在天文、地理的研究中曾明确指出一点的位置由经纬度来决定.到14世纪,奥雷斯姆(1323-1382)在其书中直接陈述过一种“坐标”几何。格塔拉底(1566-1627)继承韦达用代数研究几何的思想,写成《阿波罗尼奥斯著作的现代阐释》,对几何问题的代数解法作了系统的研究。1630年又在《数学的分析与综合》中更详细地讨论了这个问题,1631年哈里奥特在《实用分析学》中把格塔拉底的思想引伸并系统化。第39页,共75页,星期日,2025年,2月5日最后,更为重要的是天体运动和物体运动的研究,启发数学家思考用运动观点来研究几何问题。在德沙格和帕斯卡开辟了射影几何的同时,笛卡儿和费尔马开始构思现代解析几何的概念,并各自独立地创立了解析几何。这两项研究之间存在一个根本区别:前者是几何学的一个分支,后者是几何学的一种方法。第40页,共75页,星期日,2025年,2月5日笛卡尔(R.Descartes,1596-1650):

几何学(1637)第41页,共75页,星期日,2025年,2月5日费马(P.deFermat,1601-1665)论平面和立体的轨迹引论(1629)第42页,共75页,星期日,2025年,2月5日笛卡儿(1596-1650),法国著名哲学家、数学家。1637年,发表了《方法论》及其三个附录,他对解析几何的贡献,就在第三个附录《几何学》中,其中心思想是要把代数与几何继往开来起来,由方程自变量变化,函数值变化形成动点,得到方程曲线,他提出了几种由机械运动生成的新曲线。费马(1601-1665),法国人业余数学家,数论方面是承前启后的人物,几何方面又是一个创造性人物。在《平面和立体轨迹导论》中,引进动点成线思想,利用坐标,把曲线用一个方程表示出来,解析地定义了许多新的曲线,然后进行研究。在很大程度上,笛卡儿从轨迹开始,然后求它的方程;费尔马则从方程出发,然后来研究轨迹。这正是解析几何基本原则的两个相反的方面,“解析几何”的名称是以后才定下来的。第43页,共75页,星期日,2025年,2月5日笛卡尔在另一部较早的哲学著作《指导思维的法则