几何原本是关于什么的?

几何的元素(希腊语:σ τ ο ι χ ε?α)是古希腊数学家欧几里得写的数学著作,卷***13。这本书是欧几里得几何学的基础,是仅次于《圣经》的西方流传最广的书。

古希腊数学家欧几里得以他的杰作《原本》流芳百世。欧几里得在《几何原本》中系统地总结了古代劳动人民和学者在实践和思考中获得的几何知识,并列举了一些人们公认的事实作为定义和公理。他用形式逻辑的方法,用这些定义和公理来研究各种几何图形的性质,从而建立了一套论证命题和从公理和定义中得出定理的几何论证方法,形成了一个严格的逻辑体系——几何学。而这本书成为了欧洲几何学的奠基石。

欧几里得的《原本》写于公元前300年左右,原著早已失传。今天的《几何原本》已经被后来的数学家修改过,有的是13卷,有的是15卷。书中大部分内容都与图形知识(即几何知识)有关。

两千多年来,《几何原本》一直是学习数学和几何的主要教材。许多伟大的学者,如哥白尼、伽利略、笛卡尔、牛顿等。,研究了《几何原本》,并从中吸取了丰富的营养,从而取得了许多伟大的成就。

《几何原本》最重要的特点是建立了严格的几何体系,其中主要有定义、公理、公设和命题(包括画法和定理)四个内容。《几何原本》第一册有23个定义,5个公理,5个公设。(最后一个公设就是著名的平行公设),

这些定义、公理和公设是整本书《几何原本》的基础。基于这些定义,公理和假设,整本书逻辑地发展其各个部分。比如后面出现的每一个定理,都说明了什么是已知,什么是验证。我们要根据前面的定义、公理、定理进行逻辑推理,并给出仔细的证明。

欧几里得《几何原本》的诞生在几何学发展史上具有重要意义。标志着几何学已经成为一门具有相对严密的理论体系和科学方法的学科。

但欧几里得几何仍然是中学生学习数学基础知识的好教材。

成为培养和提高青少年逻辑思维能力的好教材。不知道历史上有多少科学家受益于研究几何,做出了巨大贡献。

几何学的影响和意义

在几何学发展史上,欧几里得的《几何原本》发挥了重要的历史作用。这个作用归结到一点,就是提出了几何学的“基础”及其逻辑结构。在他的《几何原本》中,他用逻辑链来展开所有的几何,这是以前从来没有过的。《几何原本》的诞生,标志着几何学已经成为一门具有相对严密的理论体系和科学方法的学科。而《几何原本》中的命题1.47证明了勾股定理是西方的欧几里得首先发现的,这说明欧洲是西方最早发现勾股定理的大陆。(中国在公元前1120年发现了勾股定理,比欧洲早了约800年。)

论证方法的影响

关于几何论证的方法,欧几里得提出了分析、综合和归谬法。所谓分析方法,就是假设所要求的已经得到,分析此时成立的条件,从而实现证明的步骤;综合法是从以前已经证明的事实出发,逐步推导出要证明的事项;反证法是在保留命题的假设下否定结论,从结论的反面出发,从中推导出与已证明的事实或已知条件相矛盾的结果,从而证实原命题的结论是正确的,也称反证法。

作为教材的影响力

自欧几里得发表《几何原本》以来,已经有两千多年了。尽管科学技术飞速发展,但欧几里得几何以其鲜明的直观性和严密的逻辑演绎方法,成为培养和提高青少年逻辑思维能力的良好教材。不知道历史上有多少科学家受益于研究几何,做出了巨大贡献。

(牛顿的例子)

十几岁时,牛顿在剑桥大学附近的一家夜总会买了一本《几何》。起初,他认为书的内容并没有超出常识的范围,所以并没有认真读,而是对笛卡尔的《坐标几何》很感兴趣,专心致志地读了起来。后来牛顿在4月参加奖学金考试时落选,1664。当时的考官巴罗博士对他说:“因为你的几何基础知识太差了,再怎么努力也不行。”这次谈话给了牛顿很大的震动。然后,牛顿从头到尾学习了《几何原本》,为以后的科学工作打下了坚实的数学基础。

“原作”的缺点

但是,在人类认识的长河中,再高明的前辈和名家,也不可能解决所有的问题。由于历史条件的限制,欧几里得在《几何原本》中提出的几何学的“基础”问题并没有得到彻底解决,他的理论体系并不完善。比如直线的定义,其实就是一个未知的定义去解释另一个未知的定义,这样的定义在逻辑推理中起不到任何作用。再比如,欧几里得在逻辑推理中使用了“连续性”的概念,但在《几何原本》中从未提及。