数学家高斯的故事
数学家高斯的故事
高斯是德国数学家,也是科学家,他和牛顿、阿基米德,被誉为有史以来的三大数学家。高斯是近代数学奠基者之一,在历史上影响之大,能够和阿基米德、牛顿、欧拉并列,有“数学王子”之称。
他幼年时就表现出超人的数学天才。1795年进入格丁根大学学习。第二年他就发现正十七边形的尺规作图法。并给出可用尺规作出的正多边形的条件,解决了欧几里得以来悬而未决的问题。
高斯的数学研究几乎遍及所有领域,在数论、代数学、非欧几何、复变函数和微分几何等方面都做出了开创性的贡献。他还把数学应用于天文学、大地测量学和磁学的研究,发明了最小二乘法原理。高理的数论研究总结在《算术研究》(1801)中,这本书奠定了近代数论的基础,它不仅仅是数论方面的划时代之作,也是数学史上不可多得的经典著作之一。高斯对代数学的重要贡献是证明了代数基本定理,他的存在性证明开创了数学研究的新途径。高斯在1816年左右就得到非欧几何的原理。他还深入研究复变函数,建立了一些基本概念发现了著名的柯西积分定理。他还发现椭圆函数的双周期性,但这些工作在他生前都没发表出来。1828年高斯出版了《关于曲面的一般研究》,全面系统地阐述了空间曲面的微分几何学,并提出内蕴曲面理论。高斯的曲面理论之后由黎曼发展。高斯一生共发表155篇论文,他对待学问十分严谨,只是把他自己认为是十分成熟的作品发表出来。其著作还有《地磁概念》和《论与距离平方成反比的引力和斥力的普遍定律》等。
1801年高斯有机会戏剧性地施展他的优势的计算技巧。那年的元旦,有一个之后被证认为小行星并被命名为谷神星的天体被发现当时它好像在向太阳靠近,天文学家虽然有40天的时间能够观察它,但还不能计算出它的轨道。高斯只作了3次观测就提出了一种计算轨道参数的方法,而且到达的精确度使得天文学家在1801年末和1802年初能够毫无困难地再确定谷神星的位置。高斯在这一计算方法中用到了他大约在1794年创造的最小二乘法(一种可从特定计算得到最小的方差和中求出最佳估值的方法在天文学中这一成就立即得到公认。他在《天体运动理论》中叙述的方法这天仍在使用,只要稍作修改就能适应现代计算机的要求。高斯在小行星“智神星”方面也获得类似的成功。
由于高斯在数学、天文学、大地测量学和物理学中的杰出研究成果,他被选为许多科学院和学术团体的成员。“数学之王”的称号是对他一生恰如其分的赞颂。
在古今中外的著名数学家当中,像高斯那样从小就具有高度数学才华的,恐怕极为少见。
高斯于1777年4月30日出生于德国一个农民家庭。他从小就酷爱数学,据说在他还不满三岁的时候,有一天,他观看父亲算帐,计算结束后,父亲念出了钱数准备写下时,身边传来细小的声音:“爸爸,算错了,总数就应是……”。父亲惊讶不止,复算结果,发现孩子的答案是正确的。高斯读小学的时候,有一次,老师出了一道难题,要他们从1加起,加2,加3,加4,……一向加到100,满以为这下准能把学生们难住。没想到高斯一会儿就算了出来。老师一看,答数是5050,一点不错,大吃一惊。高斯是这样算的:1与100、2与99、3与98……每一对的和都是101,而100以内这样的数共有50对,101×50=5050,他的这种计算方法,代数上称为等差级数求和公式。那时高斯才10岁。
高斯对数学的兴趣越来越浓,数学上的定理、公式和求证方法一个又一个地被他发现和证实。
11岁时,他发现了X+Yn的展开式。
17岁时,他发现了数论中的二次互反律。
1796年3月30日,年仅18岁的高斯,又有了堪称数学史上最惊人的发现,他用代数方法解决两千年来的几何难题,而且找到了只使用直尺和圆规作圆,内接正17边形的方法也称17边形直尺圆规画法。为了纪念他少年时的这一最重要的发现,高斯表示期望死后在他的墓碑上能刻上一个正17边形。1799年,高斯又证明了一个重要的定理:任何一元代数方程都有一个根,这一结果数学上称为“代数基本定理”,也被称做“高斯定理”。1801年,高斯出版了他的《算术论文集》。高斯在23岁的时候开始研究天文,并解决了测量星球椭圆轨道的方法,也称椭圆函数。
高斯所取得的成就,一方面来自天赋,一方面来自勤奋。他家里很穷,冬天,爸爸为了节省灯油,吃完晚饭就要他上床睡觉,高斯自己做了个油灯,在微弱的灯光下全神贯注地读书到深夜。15岁时,他就读了牛顿、欧拉、拉格朗日等著名数学家的数学著作,并熟练地掌握了微积分理论。高斯的成功,不是天上掉下来的,而是刻苦学习得来的。他把科学研究工作看得高于一切。妻子病重时,高斯正在钻研一个深奥的数学问题。仆人几次来叫他:“如果您不立刻过去,就不能见她最后一面了!”高斯却说:“叫她等一下,等到我过去”。直到他把手头的研究告一段落,这才勿勿跑去看望妻子。
高斯就是这样,天资聪明,更勤奋好学,最后成为著名的数学家,被誉为“数学王子”。1855年2月23日,高斯逝世,终年78岁。
高斯的生平经历介绍
著名数学家高斯从小出生在德国一个底层的木匠家庭,他的父亲一心想把高斯培养成园丁或者白领,但是从小就显示出超乎常人数学天赋的高斯被舅舅寄予厚望,是舅舅和社会上一些好心人资助高斯顺利完成了大学学业,之后他才开始在数学领域崭露头角,高斯的生平经历也会着重提到这一段他年少时的遭遇。
关于高斯的生平经历,当时还不到18岁的高斯就独立发现了用直尺和圆规画出正17边形的方法,他是根据欧几里得留下的方法和古希腊数学家的理论得出的,他也是世界上第一个成功用代数方法解决几何难题的数学家,所以高斯在18岁的时候就已经声名大噪,世人渐渐认可了这位天才数学家的才华。
而在高斯博士毕业的时候他还发现了著名的代数基本定理,他认为任何一元代数方程都有根,这篇论文一出举世震惊,后来高斯死后很多数学家都证明了代数基本定理的真实性,高斯也是世界上第一个发现这个定理的数学家。也是高斯的生平经历中最光彩的一段。
在高斯中年的时候他还独立发现了谷神星和智神星的运动轨迹,当时高斯独创了一种只需要观测3次就能预测所有行星运动轨迹的新方法,这个方法后来被高斯写在了他的名著《天体运行理论》中,这也是后来天文学家公认的测量行星运动轨迹最简便最科学的方法。
数学家高斯的有趣小故事
约翰·卡尔·弗里德里希·高斯,德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家。数学王子高斯的故事,我们来看看。
高斯,德国数学家、物理学家、天文学家,近代数学奠基者之一,有“数学王子”之称。
高斯出生在一个普通家庭,祖父是一个朴实的德国农民,爸爸也以种果树为生,母亲则是一个穷石匠的女儿。
高斯的爸爸每天都有忙不完的事,根本没有时间照顾小高斯。只要高斯不哭,他就专心算自己的账。而小高斯则会安静地坐在一旁看爸爸算账。有一次,还在牙牙学语的高斯像往常一样聚精会神地看爸爸算账。爸爸一边算,一边直摇头,无论怎么算也算不出一个结果来,过了好久,他终于说出了一个结果。爸爸紧缩的眉头终于舒展开,他深深地吸了一口气,点上一支烟,拿起笔准备把答案写下来。可是小高斯却在一旁不停地摇着头,他用小手敲击着桌子,向爸爸示意这个结果是错误的,然后自己从口中慢慢地说出了一个数字。爸爸感到非常吃惊,儿子还不会说话,怎么会报数呢?他突然眼前一亮,莫不是高斯说的是自己所计算的正确答案。于是,爸爸抱着好奇的心理,又重新算了一遍,答案竟然真的和小高斯说的一样,高斯对了!
爸爸高兴极了,逢人便夸自己的儿子还不会说话就会做数学题了。此后,高斯的爸爸发现高斯具有良好的天赋,于是决定全力供他上学。
高斯8岁时进入乡村小学读书。他们的数学老师非常傲慢,瞧不起乡下人,觉得自己不能长久地留在这个地方。他认为:穷孩子的智商都是低下的,无论他们怎么努力,都不会让他们变聪明。因此在给这些孩子上课的时候,他总是提不起精神来。
这一天,数学老师的情绪非常低落。看到老师那阴沉的脸孔,同学们顿时变得紧张起来,知道老师又会在今天找他们的麻烦了。
果然不出所料,老师发话了:“你们今天替我算从1加2加3……一直加到100的和。谁要是不会算就不让他回家吃饭。” 说完这句话后,老师就不动声色地拿起一本小说坐在椅子上看。
教室里的学生拿起石板开始计算。一些学生加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越加越大,非常麻烦。有些孩子的小脸儿涨得通红,有些孩子手心、额头渗出了汗来。
不一会儿,小高斯拿起了他的石板走上前去说:“老师,我算出来了。”
老师头也没抬,摆了摆手,说:“回座位重算!肯定错了。”他认为,这么小的孩子不可能这么快得出答案。
可是高斯却并没有离开,把石板伸向老师面前说:“老师!我想这个答案是对的。”
数学老师非常生气,正准备发火,可是一看石板上整齐地写着这样的数:5050。他非常吃惊,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050。这个8岁的孩子怎么这样快就得出这个数值呢?
高斯向老师讲了自己的解题思路,这个方法就是古时__人和希腊人用过的方法。高斯的发现,让老师感到很惭愧,觉得自己以前太高傲了,不应该轻视穷人的孩子。他后来端正了自己的教学态度,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯的数学进步很快。
读故事,悟道理
在解决一个问题时,一定不要墨守成规,故步自封,要有开放的头脑,只有这样才能获得成功。