经典数学故事
笛卡尔在贝克曼的指导下开始认真学习数学,贝克曼还教笛卡尔学习荷兰语。这种情况持续了两年多,为笛卡尔后来创立解析几何打下了良好的基础。而且,据说别克教给笛卡尔的荷兰语单词也救了笛卡尔一命:
笛卡尔曾经和他的仆人乘坐一艘小商船航行到法国,票价也不是很贵。没想到这是海盗船。船长和他的副手认为笛卡尔的主人和仆人是法国人,不懂荷兰语,于是用荷兰语商量杀了他们,抢了他们的钱。笛卡尔听懂了船长和他副手的话,悄悄做了准备,终于制服了船长,安全返回法国。
八岁的高斯发现了数学定理。
他八岁就进了农村小学。教数学的老师是城里人。他觉得在偏远的地方教几只小猞猁真的是大材小用。而且他有些偏见:穷人家的孩子天生就是傻子,没必要教这些傻孩子认真学习。如果有机会,应该惩罚他们,给这种无聊的生活增加点乐趣。
这一天是数学老师郁闷的一天。学生们看到老师沮丧的脸都畏缩了,知道老师今天又要抓这些学生,惩罚他们了。
“你今天给我算一下,从1加2加3到100。谁想不通就罚谁不回家吃午饭。”老师说完这话,拿起一本小说,坐在椅子上,一句话也没说就看了起来。
教室里的孩子们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”有些孩子在石板上加了一个数字,然后擦掉结果。加了之后,数字越来越大,很难计算。一些孩子的小脸变红了,一些孩子的手心和额头渗出了汗水。
不到半小时后,小高斯拿起石板,走上前去。“老师,这是答案吗?”
老师头也没抬,挥了挥厚厚的手说:“走,回去算!不对。”他认为不可能这么快就有答案。
但是高斯站着不动,把石板放在老师面前:“老师!我认为这个答案是正确的。”
数学老师想喊,但当他看到石板上工整地写着的数字:5050时,他大吃一惊,因为他自己算过,得到的数字是5050。这个8岁的小孩怎么这么快就得出这个数值?
高斯解释了他发现的一种方法,这种方法是古希腊人和中国人用来计算数列1+2+3+…+n的方法,高斯的发现让老师感到羞愧,觉得自己以前那种傲慢自大,贬低穷人家孩子的观点是错误的。他以后也很认真地教书,经常从城里买一些数学书供自己学习,借给高斯。在他的鼓励下,高斯后来在数学方面做了一些重要的研究。
小欧拉职改羊圈
欧拉是数学史上著名的数学家。他在数论、几何、天文数学、微积分等几个数学分支都取得了杰出的成就。但是,这位伟大的数学家,小时候一点也不被老师喜欢。他是一名被学校开除的学生。
事情是由星星引起的。那时,小欧拉正在一所教会学校学习。有一次,他问老师天上有多少颗星星。这位老师是神学的信徒。他不知道天上有多少颗星星,圣经也没有回答。其实天上有无数的星星,是无限的。有成千上万颗肉眼可见的星星。老师没有假装听懂,回答欧拉说:“天上有多少星星不重要,只要你知道天上的星星是上帝镶嵌的。”
欧拉觉得很奇怪:“天空那么大那么高,地面上没有自动扶梯。上帝是怎么把星星一颗一颗嵌在屏幕上的?”上帝亲自把它们一个一个放在天上。他为什么忘记了星星的数目?上帝会不会太粗心了?
他问了老师一个心里的问题,老师又一次疑惑了,脸红了,不知道怎么回答。一股突如其来的怒火在老师心中升起,不仅仅是因为一个刚上学的孩子问了老师这样的问题,让老师无法下台,更重要的是老师视上帝高于一切。小欧拉居然怪上帝不记得星星的数目。言外之意是他怀疑全能的上帝。在老师看来,这是一个严重的问题。
在欧拉的时代,对上帝是绝对没有疑问的。人们只能是思想的奴隶,绝对不允许自由思考。小欧拉没有与教会和上帝“保持一致”,老师让他离开学校回家。然而,在小欧拉心中,神的神圣光环消失了。他想,上帝是个失败者。为什么他连天上的星星都记不住?他想,上帝是个独裁者,连提问都成了犯罪。他认为上帝可能是别人虚构的一个家伙,根本不存在。
回家后,他帮父亲放羊,成了一名牧童。他一边放羊一边看书。在他读的书中,有许多数学书。
爸爸的羊群逐渐增多,达到100。原来的羊圈有点小,父亲决定新建一个羊圈。他用尺子量了一块长方形的地,长40米,宽15米。他算了一下,面积正好是600平方米,平均每只羊6平方米。当他准备开工时,发现自己的材料只够100米的围栏,根本不够用。如果要围一个长40米,宽15米的羊圈,那么它的周长就是110米(15+15+40+40 = 110)。如果要按照原计划来建,父亲觉得很为难。面积减少的话,每只羊的面积不到6平方米。
小欧拉告诉父亲,不用缩小羊圈,不用担心每只羊的领地会比原计划小。他有一个主意。父亲不相信小欧拉会有办法,就不理他了。小尤拉急了,大声说,只挪一点羊圈的木桩。
父亲摇摇头,心想:“世上怎么会有这么便宜的事?”然而,小欧拉坚持认为,他将能够一举两得。父亲最终同意让儿子试试。
小欧拉见父亲同意了,站起来跑到羊圈准备开工。他把原来40米的边长缩短到以木桩为中心的25米。父亲急了,说:“那怎么行?那怎么做呢?这个羊圈太小了,太小了。”小欧拉不回答,跑到另一边,把原来的边长15米延长,增加了10米,变成了25米。这样一改,原来规划的羊圈变成了边长25米的正方形。然后,小欧拉自信地对爸爸说:“现在,栅栏够了,面积够了。”
父亲按照小欧拉设计的羊圈搭起了围栏。100米围栏真的够用,不多不少,全部用完。面积也够了,稍微大一点。父亲感到非常高兴。孩子比自己聪明,真的会动脑筋,将来肯定大有前途。
父亲觉得让这么聪明的孩子放羊太可惜了。后来,他试图让小欧拉认识伟大的数学家伯努利。通过数学家的推荐,小欧拉在1720成为了巴塞尔大学的大学生。这一年,小欧拉13岁,是这所大学最年轻的学生。
从一到一百
高斯有很多有趣的故事,这些故事的第一手资料往往来自高斯本人,因为他晚年总喜欢讲自己的童年。我们可能会怀疑这些故事的真实性,但许多人已经证实了他所说的故事。
高斯的父亲在一家瓷砖厂当工头,他总是每周六给他的工人发工资。高斯三岁那年夏天,有一次快要发工资的时候,小高斯站起来说:“爸爸,你搞错了。”然后他说了另一个数字。原来,三岁的高斯躺在地板上,偷偷跟着父亲计算该付给谁。重新计算的结果证明小高斯是对的,这让站在那里的大人们目瞪口呆。
高斯经常开玩笑说,他在学会说话之前就已经学会了计算,还经常说,他是在向大人请教了字母的发音之后才学会自己看书的。
七岁时,戈斯进入了圣凯瑟琳小学。十岁左右的时候,老师在算术课上出了一道难题:“把1到100的整数写下来,然后加起来!每当有考试的时候,他们都有这样的习惯:第一个做完的人把石板面朝下放在老师的桌子上,第二个把石板放在第一块石板上,就这样一个一个地落下。当然,这个问题对于学过等差数列的人来说并不难,但是这些孩子才刚刚开始学算术!老师认为他可以休息一下。但他错了,因为不到几秒钟,高斯已经把石板放在讲桌上说:“答案在这里!其他同学一个个把数字加起来,额头冒汗,高斯却静静地坐着,丝毫不理会老师投来的轻蔑和怀疑的目光。考试结束后,老师逐一检查了石板。他们大多数都错了,所以学生们挨了一顿鞭打。最后,高斯的石板被翻过来,上面只有一个数字:5050(不用说,这是正确答案。老师吃了一惊,高斯解释了他是怎么找到答案的:1+100 = 101,2+99 = 101,3+98 = 1065438+。A * * *有50对,和是101,所以答案是50 × 101 = 5050。可以看出,高斯找到了等差数列的对称性,然后把数字两两放在一起,就像一般等差数列求和的过程一样。
数学家高斯的故事
高斯(Gauss 1777~1855)出生于德国中北部的不伦瑞克。他的祖父是农民,父亲是泥瓦匠,母亲是泥瓦匠的女儿,还有一个非常聪明的弟弟——高斯叔叔,他对高斯照顾得很好,偶尔还会给他一些指导,而他的父亲可以说是一个“大老粗”,认为只有实力才能赚钱,学习这种工作对穷人毫无用处。
高斯很早就表现出很大的天赋,三岁就能指出父亲书中的错误。七岁那年,我进了一所小学,在一间破旧的教室里上课。老师对学生不好,经常认为在穷乡僻壤教书是人才。高斯十岁的时候,他的老师参加了著名的“从一到一百”的考试,终于发现了高斯的天赋。他知道自己的能力不足以教高斯,就从汉堡买了一本很深的数学书给高斯看。与此同时,高斯与比他大差不多十岁的助教巴特尔斯熟识,巴特尔斯的能力远高于老师。后来,他成了大学教授,给高斯教授更多更深的数学。
老师和助教去拜访高斯的父亲,请求他让高斯接受高等教育。但高斯的父亲认为儿子应该像他一样做泥水匠,没有钱让高斯继续学业。最后的结论是——找有钱有势的人做他的靠山,虽然不知道去哪里找。这次拜访后,高斯摆脱了每天晚上织布,每天和巴特尔讨论数学,但很快巴特尔就没什么可以教高斯的了。
1788年,高斯不顾父亲反对,进入高等教育机构。数学老师看了高斯的作业后,告诉他不要再上数学课了,他的拉丁语很快就超过了全班。
数学家华小时候的趣闻
华(1910—1982),江苏太湖之滨金坛县人。他被命名为罗庚,因为他的父亲华老乡把他放在一出生的好运气的洗衣名单。
华从小爱玩,也喜欢凑热闹,但功课平平,有时不及格。勉强读完小学,进了老家的金坛中学,但还是贪玩,字写得歪歪扭扭。我做数学作业的时候,画的很仔细,但是就像涂鸦一样。因此,初中时的华仍然不被老师喜欢,经常被统治。
金坛中学教师王维科眼光独到。他研究了华的涂鸦本,发现这些被涂改的地方反映了他在解决问题时探索的各种方法。有一次,王维可老师告诉他的学生【孙子兵法计算】有这样一个问题:“今事未知,三三数为第二,五五数为第三,七七数为第二。事物的几何是什么?”当所有人都沉默的时候,一个学生站了起来。大家一看,原来花一直被人看不起。那时候,他才十四岁。你能猜出华说了多少吗?
陈景润:小时候,我的教授给了我一颗珍珠。
20多年前,一篇轰动中国的报告文学《哥德巴赫猜想》,让一位数学奇才一夜之间家喻户晓。这个人的事迹甚至在一定程度上推动了一个尊重科学、尊重知识、尊重人才的伟大时代的早日到来。他叫陈景润。
不爱说话,曾经是个“丑小鸭”。通常,一个先天失聪的人眼睛会特别敏锐,一个先天失明的人听觉会非常敏锐,一个从小被忽视、不受欢迎的“丑小鸭”人物,往往会不由自主地或在各种无奈中沉思,探索事物,向事物学习,在世间万物中寻找合适的位置来开发自己的潜能。你可以说这是逼出来的,但这样的“逼”往往会“逼”出很多伟人。比如童年的陈景润。陈景润出生于1933一个邮局职员的家庭。他刚满4岁,抗日战争打响了。很快,侵华日军的狼烟烧到了他的家乡福建,全家仓皇逃入深山,孩子们进入了山区学校。父亲们忙于生计,无暇顾及孩子的教育;我妈是个老主妇,辛苦了一辈子。她有65,438+02个孩子,但只有6个存活下来。陈景润排行老三,有哥哥姐姐,还有弟弟妹妹。中国有句老话叫“中间一个小男孩是平头”,他又瘦又弱,可想而知,他对父母不满意,对兄弟姐妹也不好。在学校,他也好不到哪里去,因为他沉默寡言,不爱说话。不受欢迎,被欺负,还经常无缘无故的被打被骂。偏偏他生性倔强,为了改善自己的处境,从不乞求原谅。不知不觉中,他形成了自我封闭的内向性格。人总是需要交流的,尤其是孩子。一个有天赋的孩子,面对这种困境可能会变成一个笨拙的人,但陈景润没有。他天生对数字和符号的热情使他忘记了生活的艰辛和烦恼,专心于知识的宝塔。他想找到一个突破口,在那里找到生活的快乐。因材施教就是通过一定的教育教学方法和手段,为每个学生创造一个根据自身特点充分发展的空间。
小陈景润因材施教。
幸运的是,这位小学生一生都遇见了教授,但他还是个孩子。除了埋头看书,还需要面对面、手把手的指导。毕竟,能给孩子带来最大、最直接、最生动的启发和欢乐的,是人与人之间的那种交流和接触,能让人的内心迸发出灿烂的火花。幸运的是,后来一家人回到福州,陈景润遇到了自称终身受益者的名师沈渊。
沈渊是我国著名的空气动力学家,航空工程教育家,我国航空工业的领军人物。他毕业于伦敦大学伦敦帝国理工学院,曾任清华大学航空系主任。他从1948回福州打理家里的事。战争期间,他不得不留在母校华英中学临时任教,而陈景润正是他任教班级的学生。
名牌大学教授教幼儿,有自己独特过人的绝招。针对教学对象的年龄和心理特点,申远经常结合教学内容,通过讲故事的方式,深入浅出地介绍题目的讲解,很容易把那些幼小的孩子引诱到高超的科学世界里,激起他们对科学和学习的极大热情。比如这一天,沈源教授饶有兴致地给学生们讲了一个关于哥德巴赫猜想的故事。
老师留下的“珍珠”,照亮了少年奋斗的未来。
“我们都知道,在正整数中,2,4,6,8,10...这些能被2整除的数叫做偶数;1,3,5,7,9等。被称为奇数。还有一个数只能被1和自己整除,不能被其他整数整除。这个数叫做质数。”
和往常一样,整个教室里,寂静中甚至能听到一根绣花针掉在地上的声音,只有沈教授沉稳而浑厚的声音在回荡。
“两百多年前,一位名叫哥德巴赫的德国中学老师发现,每一个不小于6的偶数都是两个素数之和。例如,6 = 3+3,12 = 5+7,18 = 7+11,24 = 11+13...沈教授说到这里,教室里一阵骚动,有趣的数学故事引起了孩子们的极大兴趣。
“不过,猜想终究是猜想。没有严谨的科学论证,永远只能是猜想。”现在轮到小陈景润来制造骚动了。但是在我心里。
如何科学论证?我能长大吗?他想。后来,哥德巴赫给当时著名的数学家欧拉写了一封信。欧拉以极大的热情收到了这封信,并几乎立即投入到这场有趣的争论中。然而很可惜,尽管欧拉呕心沥血,直到去世也没能证明这个猜想。从此,哥德巴赫猜想成为世界著名的数学难题。200多年来,它让许多数学天才学者和英雄一波又一波地前进,相互竞争。教室里已经沸腾了,孩子们的好奇心和想象力都被调动起来了。
“数学是自然科学的女王,女王头上的皇冠是数论。我刚才说的哥德巴赫猜想,是女王皇冠上一颗耀眼的明珠!”
沈媛一气呵成地讲完了关于哥德巴赫猜想的故事。同学们议论纷纷,好不热闹,但内向的陈景润一句话不说,整个人都“疯”了。这个安静、安静、有思想的孩子,完全被沈媛的故事带入了一个五彩缤纷的魔幻世界。虽然其他同学都在啧啧称奇,但是当这种赞叹结束的时候,也就结束了,他却一遍又一遍的暗暗告诉自己:
“你没事吧?你能摘下数学皇冠上的这颗宝石吗?”
一个是大学教授,一个是黄口小儿。虽然他们之间没有严格意义上的交流甚至交谈,但这堂课真的是一次交心的会面,因为它为小陈景润的美好理想打下了基础,一个要努力的目标,让他愿意为之奋斗一生!多年后,陈景润从厦门大学毕业。几年后,他得到了著名数学家华的赏识,并被调到中国科学院数学研究所。此后,在华的领导下,陈景润日夜致力于哥德巴赫猜想的长期而卓越的论证。
1966年,中国数学领域升起了一颗耀眼的新星。陈景润在中国科学通报上告诉世界他证明了(1+2)!
1973年2月,从“文革”浩劫中崛起的陈景润再次修改了(1+2)证书。它证明的一个定理震惊了国际数学界,被命名为“陈定理”。我不知道沈源教授还能不能记得当年对这些孩子说的话,但陈景润一直记得,一辈子都是那么清晰。