数学家的故事

数学家犹如布满数学“星空”中的星群。这里既有对这些杰出数学家“严谨”的创造成果的叙述,也有对他们“趣闻轶事”的轻松描写,从中可以深深体会到数学家追求真理的热忱以及他们多彩的人生。

数学家的故事

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笛卡儿

责任编辑:菲菲 发表时间:2014年05月09日 15:17 浏览次数:2037
No.A45873

笛卡儿(Descartes)

● 发明坐标几何。

● 认为线性曲线难登大雅之堂。

● 法国人。

笛卡儿生在一个富有律师的家庭,自幼身体柔弱,父母允许他在床上作功课,久而久之就形成习惯,之后,他一辈子都是这样。20岁毕业于Poityers 大学法律系,之后,前往巴黎跟Mydorde和Mersenne学了一年数学,由于解决了荷兰Bredas广告牌上的一道难题,而信心大增,从此认真学习数学、研究数学。 他由哲学家、自然界、科学应用来看数学,他认为数学的伟大在于其证明所依据的公理是无缺点的,数学是获得确定和有效证明的方法,而且数学是形而上的。

他说:“数学是人类知识活动留下来最具 威力的知识工具,是一些现象的根源。数学是不变的,是客观存在的,上帝必以数学法则建造宇宙。” 笛卡儿说:“希腊几何太过抽象,他只是用来训练了解,使想像力大为疲劳的工具罢了!而代数太过于遵守原则和公式,计算过于繁杂,不是一门改良心智的科学。” 所以他把代数应用到几何,在西元1637年,他写了一本几何学(LAG'eom'etrie)。该书难懂,他吹牛说欧 洲少有数学家可以看懂它,他对作图和说明只起头,而将过程留给读者自证,他说他的书如同建筑师一 样,把计画和设计图铺好,其它的琐事留给泥水匠和工人。他为了让几何问题有一定的思考发法,发明了坐标几何。基于坐标,几何图形可以被表示为坐标之间的 运算关系,几何问题也就变成解方程式的问题了。

他研究巴伯斯(Pappus)所提出:“求平面上一动点c的 轨迹"的四线问题时,引入了坐标的观念,考虑动点,它到这四条线的距离dn,n=1,2,3,4,若满足kd1d2 =d3d4,k是常数,则这些动点的轨迹如何?前人只能就某些特殊相对位置的四条直线求解,但是笛卡儿说 引进坐标的dn是一次式,而kd1d2=d3d4则为动点坐标的二次方程式,所以轨迹是一圆锥曲线。值得一提的是,当时笛卡儿或者费玛所提出的坐标都只考虑正数,而且并不是先定好两轴,是以一直线和一固定的夹角为已知,并不需要先画出y轴即可描述点的位置。由他所设的坐标系,笛卡儿导出动点 轨迹的方程式,他并将不同的曲线放在同一个参考轴上,利用解联立方程式来求它们的交点。除此之外,笛卡儿经由坐标几何的发展,赋予了几何曲线更宽广的空间。这点可以从古希腊的几何谈起 。古时希腊的几何多以图形为主,他们把曲线分为立体曲线、平面曲线、线性曲线三种;立体曲线即圆 锥曲线,平面曲线即能以直尺和圆规作出来的图形,其他的皆为线性曲线,线性曲线被认为不能登大雅之堂。

笛卡儿不同意希腊人对线性曲线的观点,他首创几何曲线是能以唯一的x、y之有限次方程式表 示的曲线,对于任意一个x、y的方程式,都可以画出它的图形,由此他开拓了一个新的研究领域,对于一些以前不被接受的几何曲线赋予了新的意义。 西元1649年,被邀请担任瑞典皇后Christina的家教,1650年死于肺炎。 

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