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小知识:哥德巴赫猜想
1742年德国人哥德巴赫给当时住在俄国彼得堡的大数学家欧拉写了一封信,在信中提出两个问题:第一,是否每个大于4的偶数都能表示为两个奇质数之和?如6=3+3,14=3+11等。第二,是否每个大于7的奇数都能表示3个奇质数之和?如9=3+3+3,15=3+5+7等。这就是著名的哥德巴赫猜想。它是数论中的一个著名问题,常被称为数学皇冠上的明珠。
有趣的数学科普小知识如下:
一、阿拉伯数字
阿拉伯数字是古代印度人发明的,后来传到阿拉伯,又从阿拉伯传到欧洲,欧洲人误以为是阿拉伯人发明的,就把它们叫做“阿拉伯数字”。因为流传了许多年,人们叫得顺口,所以至今人们仍然将错就错,把这些古代印度人发明的数字符号叫做阿拉伯数字。
二、九九歌
九九歌就是我们现在使用的乘法口诀。远在公元前的春秋战国时代,九九歌就已经被人们广泛使用。在当时的许多著作中,都有关于九九歌的记载。最初的九九歌是从“九九八十一”起到“二二如四”止,共36句。因为是从“九九八十一”开始,所以取名九九歌。
大约在公元五至十世纪间,九九歌才扩充到“一一如一”。大约在公元十三、十四世纪,九九歌的顺序才变成和现在所用的一样,从“一一如一”起到“九九八十一”止。现在我国使用的乘法口诀有两种,一种是45句的,通常称为“小九九”;还有一种是81句的,通常称为“大九九”。
三、莫比乌斯环
莫比乌斯环是一种拓扑学结构,它只有一个面和一个边界。可以用一根纸条扭转成180度后,两头再粘接起来,就形成了莫比乌斯环。
莫比乌斯环沿着中线剪开,第一次,可以得到一个更大的环;第二次及以后,每次都会得到两个互相嵌套的环。中间永远不会断开,这也是莫比乌斯环的神奇之处。
四、克莱因瓶
在1882年,著名数学家菲利克斯·克莱因发现了后来以他的名字命名的著名“瓶子”:克莱因瓶。克莱因瓶就像是一个瓶子,但是它没有瓶底,它的瓶颈被拉长,然后似乎是穿过了瓶壁,最后瓶颈和瓶底圈连在了一起。有趣的是,如果把克莱因瓶沿着它的对称线切下去,竟会得到两个莫比乌斯环。
五、黄金分割
黄金分割提出者是毕达哥拉斯。
有一次,毕达哥拉斯路过铁匠作坊,被叮叮当当的打铁声迷住了。为了揭开这些声音的秘密,他测量了铁锤和铁砧的尺寸,发现它们存在着十分和谐的比例关系。回家后,他取出一根线,分为两段,反复比较,最后认定1:0.618的比例最为优美。这个比例被公认为是最能引起美感的比例,因此被称为黄金分割。
当两个负数相乘时,结果为正数。这是因为负数乘以负数会消除负号,相当于两个正数相乘。例如,-2乘以-3等于6。这个规则可以通过数学推导来证明,但它可能与我们直觉中的乘法规则相矛盾。这是一个有趣的冷知识,展示了数学中的一些奇妙的特性。
数学小知识
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数学符号的起源
数学除了记数以外,还需要一套数学符号来表示数和数、数和形的相互关系。数学符号的发明和使用比数字晚,但是数量多得多。现在常用的有200多个,初中数学书里就不下20多种。它们都有一段有趣的经历。
例如加号曾经有好几种,现在通用"+"号。
"+"号是由拉丁文"et"("和"的意思)演变而来的。十六世纪,意大利科学家塔塔里亚用意大利文"più"(加的意思)的第一个字母表示加,草为"μ"最后都变成了"+"号。
"-"号是从拉丁文"minus"("减"的意思)演变来的,简写m,再省略掉字母,就成了"-"了。
到了十五世纪,德国数学家魏德美正式确定:"+"用作加号,"-"用作减号。
乘号曾经用过十几种,现在通用两种。一个是"×",最早是英国数学家奥屈特1631年提出的;一个是"·",最早是英国数学家赫锐奥特首创的。德国数学家莱布尼茨认为:"×"号象拉丁字母"X",加以反对,而赞成用"·"号。他自己还提出用"п"表示相乘。可是这个符号现在应用到集合论中去了。
到了十八世纪,美国数学家欧德莱确定,把"×"作为乘号。他认为"×"是"+"斜起来写,是另一种表示增加的符号。
"÷"最初作为减号,在欧洲大陆长期流行。直到1631年英国数学家奥屈特用":"表示除或比,另外有人用"-"(除线)表示除。后来瑞士数学家拉哈在他所著的《代数学》里,才根据群众创造,正式将"÷"作为除号。
十六世纪法国数学家维叶特用"="表示两个量的差别。可是英国牛津大学数学、修辞学教授列考尔德觉得:用两条平行而又相等的直线来表示两数相等是最合适不过的了,于是等于符号"="就从1540年开始使用起来。
1591年,法国数学家韦达在菱中大量使用这个符号,才逐渐为人们接受。十七世纪德国莱布尼茨广泛使用了"="号,他还在几何学中用"∽"表示相似,用"≌"表示全等。
大于号"〉"和小于号"〈",是1631年英国著名代数学家赫锐奥特创用。至于≯""≮"、"≠"这三个符号的出现,是很晚很晚的事了。大括号"{}"和中括号"[]"是代数创始人之一魏治德创造
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