数学的来历

数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学。它包括算术、代数、几何、三角、解析几何、微积分等等。小学数学是指算术和简易代数及几何初步知识。 数学科学伴随着人类社会的发展，也有它自身发展的历程。前苏联科学院院士A扁?柯尔莫戈洛夫曾把数学发展史划分为四个阶段：第一个阶段的前期产生自然数概念、计算方法和简单的几何图形，后期出现数的写法、数的算术运算、某些几何图形的运用，解答简单的代数题目；第二个阶段逐渐形成了初等数学的分支，即算术、代数、几何、三角；第三个阶段建立了解析几何、微积分、概率论等学科；第四个阶段出现计算机学科，以及应用数学的众多分支、纯数学的若干问题的重大突破等。 我国数学在世界数学发展史上，有它卓越的贡献。早在远古时代，人们就用绳结表示事物的多少，在彩陶中绘有大量的直线、三角、圆、方、菱形、五边形、六边形等对称图案，在房屋遗址的基地上，亦发现几何图形，表明远古的人们在一定程度上已经具有数和形的概念。 在新石器时期的彩陶钵上，有多种刻画符号，其中丨、、、?、 等，很可能是我国最早的记数符号。产生文字之后，在殷商的甲骨文中出现了记数的专用文字和十进制记数法，并且运用规和矩作为简单的绘图和测量工具。《前汉书?律历志》记载了用竹棍表示数和计算的方法，称为算筹和筹算。在春秋早期乘法口诀被称为“九九”歌，已经成为很普通的知识。 春秋战国时期，学术繁荣，产生了相当精彩和可贵的数学思想；公元前6世纪，已经有了关于简单体积和比例分配问题的算法，在《考工记》中记载了分数和角度的资料；到秦始皇时，统一了度量衡，并且基本上采用了十进制的度量单位，在《墨经》中提出了几何名词的定义和几何命题等。《杜忠算术》和《许商算术》是最早的数学专著，但这两部书都失传了。至今仍保留的古代数学专著是《算数书》，全书共有60多个小标题、90多个题目，书中内容涉及了整数和分数的四则运算、比例问题、面积和体积问题等、并且含有“合分”、“少广”等数学思想。 大约公元前1世纪完成了《周髀算经》（书中大部分内容于公元前7到6世纪完成），书中记述了矩的用途、勾股定理及其在测量上的应用，相似直角三角形对应边成比例的定理、开平方问题、等差级数问题，应用古“四分历”计算相当复杂的分数运算等，此书为重要的宝贵文献。 古代数学的著名著作是《九章算术》，大约成书于公元1世纪东汉初年，全书列举了246个数学问题及解决问题的方法。共有九章：第一章“方田”介绍土地面积的计算、含有正方形、矩形、三角形、梯形、圆、环等面积公式，弓形面积和球形表面积的近似公式，还有分数四则运算法则、约分、通分、求最大公约数等方法；第二章“粟米”介绍了各种粮食折算的比例问题，及解比例的方法，称为“今有术”；第三章“衰（Cuǐ）分”介绍了按等级分配物资或按一定标准摊派税收的比例分配问题、等差数列和等比数列问题等；第四章“少广”介绍了已知正方形面积或正方体体积，求边长或棱长的开平方或开立方的方法，已知球的体积求直径的问题等；第五章“商功”介绍了立体体积计算，包括长方体、棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台、楔形体等体积的计算公式；第六章“均输”介绍了计算按人口多少、物价高低、路程远近等条件，合理摊派税收、民工的正比、反比、复比例、等差级数等问题；第七章“盈不足”介绍了盈亏类问题的算法；第八章“方程”介绍了一次联立方程问题，引入了负数的概念，及正负数的加减法则；第九章“勾股”介绍了勾股定理的应用和简单的测量问题，其后，历史上著名数学家刘徽、祖冲之、李淳风、贾宪等，都曾经深入研究和注释过《九章算术》并且提出许多新的概念和新的方法。在诸如勾股定理的证明、重差术、割圆术、圆周率近似值、球的体积公式、二次和三次方程的解法。同余式和不定方程的解法等方面做出了重要的新贡献。 我国古代数学专著有《勾股圆方图注》、《九章算术注》、《孙子算经》、《五经算术》、《缀术》等。特别应该指出的是，刘徽在《九章算术注》中对《九章算术》的大部分数学方法作了严密的论证，对于一些数学概念提出了明确的解释，为中国数学发展奠定了坚实的理论基础。祖冲之在《缀术》中得出了比刘徽所提出的值更精密的圆周率，成为举世公认的重大成就。贾宪在《黄帝九章算法细草》中提出的“开方作法本源”图和增乘开方法，以及《孙子算经》中的“孙子问题”，《张邱建算经》中的“百鸡问题”、珠算盘和珠算术等等，均在世界数学发展史上有深远影响。