阿基米德简介

栏目:古籍资讯发布:2023-08-07浏览:2收藏

阿基米德简介,第1张

阿基米德简介:

阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。

阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”

阿基米德确立了静力学和流体静力学的基本原理。给出许多求几何图形重心,包括由一抛物线和其网平行弦线所围成图形的重心的方法。阿基米德证明物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量,这一结果后被称为阿基米德原理。

他还给出正抛物旋转体浮在液体中平衡稳定的判据。阿基米德发明的机械有引水用的水螺旋,能牵动满载大船的杠杆滑轮机械,能说明日食,月食现象的地球-月球-太阳运行模型。

但他认为机械发明比纯数学低级,因而没写这方面的著作。阿基米德还采用不断分割法求椭球体、旋转抛物体等的体积,这种方法已具有积分计算的雏形。

扩展资料:

阿基米德在几何学方面的成就:

阿基米德在数学上也有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面。

阿基米德的数学思想中蕴涵微积分,阿基米德的《方法论》中已经“十分接近现代微积分”,这里有对数学上“无穷”的超前研究,贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。

他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。

阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用。他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积,后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。阿基米德还利用割圆法求得π的值介于314163和314286之间。

另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍,又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,这个定理就刻在他的墓碑上。

阿基米德研究出螺旋形曲线的性质,现今的“阿基米德螺线”曲线,就是因为纪念他而命名。另外他在《数沙者》一书中,他创造了一套记大数的方法,简化了记数的方式。

阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而“使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”

参考资料:

-阿基米德

中国最早的一部数学著作——《周髀算经》的开头,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话:

    周公问:“我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段一段丈量,那么怎样才能得到关于天地得到数据呢?”

    商高回答说:“数的产生来源于对方和圆这些形体饿认识。其中有一条原理:当直角三角形‘矩’得到的一条直角边‘勾’等于3,另一条直角边‘股’等于4的时候,那么它的斜边‘弦’就必定是5。这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的呵。”

    从上面所引的这段对话中,我们可以清楚地看到,我国古代的人民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理这一重要懂得数学原理了。稍懂平面几何饿读者都知道,所谓勾股定理,就是指在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。如图所示,我们

图1 直角三角形

 

用勾(a)和股(b)分别表示直角三角形得到两条直角边,用弦(c)来表示斜边,则可得:

勾2+股2=弦2

 

亦即:

a2+b2=c2

 

    勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家兼哲学家毕达哥拉斯于公元前550年首先发现的。其实,我国古代得到人民对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯早得多。如果说大禹治水因年代久远而无法确切考证的话,那么周公与商高的对话则可以确定在公元前1100年左右的西周时期,比毕达哥拉斯要早了五百多年。其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一个应用特例(32+42=52)。所以现在数学界把它称为勾股定理,应该是非常恰当的。

    在稍后一点的《九章算术一书》中,勾股定理得到了更加规范的一般性表达。书中的《勾股章》说;“把勾和股分别自乘,然后把它们的积加起来,再进行开方,便可以得到弦。”把这段话列成算式,即为:

弦=(勾2+股2)(1/2)

 

亦即:

c=(a2+b2)(1/2)

 

    中国古代的数学家们不仅很早就发现并应用勾股定理,而且很早就尝试对勾股定理作理论的证明。最早对勾股定理进行证明的,是三国时期吴国的数学家赵爽。赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用形数结合得到方法,给出了勾股定理的详细证明。在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到正方形ABDE是由4个相等的直角三角形再加上中间的那个小正方形组成的。每个直角三角形的面积为ab/2;中间懂得小正方形边长为b-a,则面积为(b-a)2。于是便可得如下的式子:

4×(ab/2)+(b-a)2=c2

 

化简后便可得:

a2+b2=c2

 

亦即:

c=(a2+b2)(1/2)

图2  勾股圆方图

 

    赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识。他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。以后的数学家大多继承了这一风格并且代有发展。例如稍后一点的刘徽在证明勾股定理时也是用的以形证数的方法,只是具体图形的分合移补略有不同而已。

    中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位。尤其是其中体现出来的“形数统一”的思想方法,更具有科学创新的重大意义。事实上,“形数统一”的思想方法正是数学发展的一个极其重要的条件。正如当代中国数学家吴文俊所说:“在中国的传统数学中,数量关系与空间形式往往是形影不离地并肩发展着的十七世纪笛卡儿解析几何的发明,正是中国这种传统思想与方法在几百年停顿后的重现与继续。”

勾股定理证明评鉴

作者:梁子杰

勾股定理(又叫「毕氏定理」)说:「在一个直角三角形中,斜边边长的平方等於两条直角边边长平方之和。」据考证,人类对这条定理的认识,少说也超过 4000 年!又据记载,现时世上一共有超过 300 个对这定理的证明!

我觉得,证明多,固然是表示这个定理十分重要,因而有很多人对它作出研究;但证明多,同时令人眼花缭乱,亦未能够一针见血地反映出定理本身和证明中的数学意义。故此,我在这篇文章中,为大家选出了 7 个我认为重要的证明,和大家一起分析和欣赏这些证明的特色,与及认识它们的历史背境。

证明一

图一

在图一中,D ABC 为一直角三角形,其中 Ð A 为直角。我们在边 AB、BC 和 AC 之上分别画上三个正方形 ABFG、BCED 和 ACKH。过 A 点画一直线 AL 使其垂直於 DE 并交 DE 於 L,交 BC 於 M。不难证明,D FBC 全等於 D ABD(SAS)。所以正方形 ABFG 的面积 = 2 ´ D FBC 的面积 = 2 ´ D ABD 的面积 = 长方形 BMLD 的面积。类似地,正方形 ACKH 的面积 = 长方形 MCEL 的面积。即正方形 BCED 的面积 = 正方形 ABFG 的面积 + 正方形 ACKH 的面积,亦即是 AB2 + AC2 = BC2。由此证实了勾股定理。

这个证明巧妙地运用了全等三角形和三角形面积与长方形面积的关系来进行。不单如此,它更具体地解释了,「两条直角边边长平方之和」的几何意义,这就是以 ML 将正方形分成 BMLD 和 MCEL 的两个部分!

这个证明的另一个重要意义,是在於它的出处。这个证明是出自古希腊大数学欧几里得之手。

欧几里得(Euclid of Alexandria)约生於公元前 325 年,卒於约公元前 265 年。他曾经在古希腊的文化中心亚历山大城工作,并完成了著作《几何原本》。《几何原本》是一部划时代的著作,它收集了过去人类对数学的知识,并利用公理法建立起演绎体系,对后世数学发展产生深远的影响。而书中的第一卷命题 47,就记载著以上的一个对勾股定理的证明。

证明二

图二

图二中,我们将4个大小相同的直角三角形放在一个大正方形之内,留意大正方形中间的浅**部分,亦都是一个正方形。设直角三角形的斜边长度为 c,其余两边的长度为 a 和 b,则由於大正方形的面积应该等於 4 个直角三角形和中间浅**正方形的面积之和,所以我们有

 (a + b)2 = 4(1/2 ab) + c2 

展开得 a2 + 2ab + b2 = 2ab + c2 

化简得 a2 + b2 = c2 

由此得知勾股定理成立。

证明二可以算是一个非常直接了当的证明。最有趣的是,如果我们将图中的直角三角形翻转,拼成以下的图三,我们依然可以利用相类似的手法去证明勾股定理,方法如下:

图三

由面积计算可得 c2 = 4(1/2 ab) + (b - a)2 

展开得  = 2ab + b2 - 2ab + a2 

化简得 c2 = a2 + b2(定理得证) 

图三的另一个重要意义是,这证明最先是由一个中国人提出的!据记载,这是出自三国时代(即约公元 3 世纪的时候)吴国的赵爽。赵爽为《周髀算经》作注释时,在书中加入了一幅他称为「勾股圆方图」(或「弦图」)的插图,亦即是上面图三的图形了。

证明三

图四

图四一共画出了两个绿色的全等的直角三角形和一个浅**的等腰直角三角形。不难看出,整个图就变成一个梯形。利用梯形面积公式,我们得到∶

 1/2(a + b)(b + a) = 2(1/2 ab) + 1/2 c2 

展开得 1/2 a2 + ab + 1/2 b2 = ab + 1/2 c2 

化简得 a2 + b2 = c2(定理得证) 

有一些书本对证明三十分推祟,这是由於这个证明是出自一位美国总统之手!

在 1881 年,加菲(James A Garfield; 1831 - 1881)当选成为美国第 20 任总统,可惜在当选后 5 个月,就遭行刺身亡。至於勾股定理的有关证明,是他在 1876 年提出的。

我个人觉得证明三并没有甚麼优胜之处,它其实和证明二一样,只不过它将证明二中的图形切开一半罢了!更何况,我不觉得梯形面积公式比正方形面积公式简单!

又,如果从一个老师的角度来看,证明二和证明三都有一个共同的缺点,它就是需要到恒等式 (a ± b)2 = a2 ± 2ab + b2 了。虽然这个恒等式一般都包括在中二的课程之中,但有很多学生都未能完全掌握,由於以上两个证明都使用了它,往往在教学上会出现学生不明白和跟不上等问题。

证明四

   

(a) (b) (c) 

图五

证明四是这样做的:如图五(a),我们先画一个直角三角形,然后在最短的直角边旁向三角形那一边加上一个正方形,为了清楚起见,以红色表示。又在另一条直角边下面加上另一个正方形,以蓝色表示。接著,以斜边的长度画一个正方形,如图五(b)。我们打算证明红色和蓝色两个正方形面积之和,刚好等於以斜边画出来的正方形面积。

留意在图五(b)中,当加入斜边的正方形后,红色和蓝色有部分的地方超出了斜边正方形的范围。现在我将超出范围的部分分别以**、紫色和绿色表示出来。同时,在斜边正方形内,却有一些部分未曾填上颜色。现在依照图五(c)的方法,将超出范围的三角形,移入未有填色的地方。我们发现,超出范围的部分刚好填满未曾填色的地方!由此我们发现,图五(a)中,红色和蓝色两部分面积之和,必定等於图五(c)中斜边正方形的面积。由此,我们就证实了勾股定理。

这个证明是由三国时代魏国的数学家刘徽所提出的。在魏景元四年(即公元 263 年),刘徽为古籍《九章算术》作注释。在注释中,他画了一幅像图五(b)中的图形来证明勾股定理。由於他在图中以「青出」、「朱出」表示黄、紫、绿三个部分,又以「青入」、「朱入」解释如何将斜边正方形的空白部分填满,所以后世数学家都称这图为「青朱入出图」。亦有人用「出入相补」这一词来表示这个证明的原理。

在历史上,以「出入相补」的原理证明勾股定理的,不只刘徽一人,例如在印度、在阿拉伯世界、甚至乎在欧洲,都有出现过类似的证明,只不过他们所绘的图,在外表上,或许会和刘徽的图有些少分别。下面的图六,就是将图五(b)和图五(c)两图结合出来的。留意我经已将小正方形重新画在三角形的外面。看一看图六,我们曾经见过类似的图形吗?

图六

其实图六不就是图一吗?它只不过是将图一从另一个角度画出罢了。当然,当中分割正方形的方法就有所不同。

顺带一提,证明四比之前的证明有一个很明显的分别,证明四没有计算的部分,整个证明就是单靠移动几块图形而得出。我不知道大家是否接受这些没有任何计算步骤的「证明」,不过,我自己就非常喜欢这些「无字证明」了。

图七

在多种「无字证明」中,我最喜欢的有两个。图七是其中之一。做法是将一条垂直线和一条水平线,将较大直角边的正方形分成 4 分。之后依照图七中的颜色,将两个直角边的正方形填入斜边正方形之中,便可完成定理的证明。

事实上,以类似的「拼图」方式所做的证明非常之多,但在这裏就未有打算将它们一一尽录了。

另一个「无字证明」,可以算是最巧妙和最简单的,方法如下:

证明五

  

(a) (b) 

图八

图八(a)和图二一样,都是在一个大正方形中,放置了4个直角三角形。留意图中浅**部分的面积等於 c2。现在我们将图八(a)中的 4 个直角三角形移位,成为图八(b)。明显,图八(b)中两个浅**正方形的面积之和应该是 a2 + b2。但由於(a)、(b)两图中的大正方形不变,4 个直角三角形亦相等,所以余下两个浅**部的面积亦应该相等,因此我们就得到 a2 + b2 = c2,亦即是证明了勾股定理。

对於这个证明的出处,有很多说法:有人说是出自中国古代的数学书;有人相信当年毕达哥拉斯就是做出了这个证明,因而宰杀了一百头牛来庆祝。总之,我觉得这是众多证明之中,最简单和最快的一个证明了。

不要看轻这个证明,它其实包含著另一个意义,并不是每一个人都容易察觉的。我现在将上面两个图「压扁」,成为图九:

  

(a) (b) 

图九

图九(a)中间的浅**部分是一个平行四边形,它的面积可以用以下算式求得:mn sin(a + b),其中 m 和 n 分别是两个直角三角形斜边的长度。而图九(b)中的浅**部分是两个长方形,其面积之和是:(m cos a)(n sin b) + (m sin a)(n cos b)。正如上面一样,(a)、(b)两图浅**部分的面积是相等的,所以将两式结合并消去共有的倍数,我们得:sin(a + b) = sin a cos b + sin b cos a,这就是三角学中最重要的复角公式!原来勾股定理和这条复角公式是来自相同的证明的!

在证明二中,当介绍完展开 (a + b)2 的方法之后,我提出了赵爽的「弦图」,这是一个展开 (a - b)2 的方法。而证明五亦有一个相似的情况,在这裏,我们除了一个类似 (a + b) 的「无字证明」外,我们亦有一个类似   (a - b) 的「无字证明」。这方法是由印度数学家婆什迦罗(Bhaskara; 1114 - 1185)提出的,见图十。

  

(a) (b) 

图十

证明六

图十一

图十一中, 我们将中间的直角三角形 ABC 以 CD 分成两部分,其中 Ð C 为直角,D 位於 AB 之上并且 CD ^ AB。设 a = CB,b = AC,c = AB,x = BD,y = AD。留意图中的三个三角形都是互相相似的,并且 D DBC ~ D CBA ~ D DCA,所以

  =  和  =  

由此得 a2 = cx 和 b2 = cy 

将两式结合,得   a2 + b2 = cx + cy = c(x + y) =  c2。定理得证。

证明六可以说是很特别的,因为它是本文所有证明中,唯一一个证明没有使用到面积的概念。我相信在一些旧版的教科书中,也曾使用过证明六作为勾股定理的证明。不过由於这个证明需要相似三角形的概念,而且又要将两个三角形翻来覆去,相当复杂,到今天已很少教科书采用,似乎已被人们日渐淡忘了!

可是,如果大家细心地想想,又会发现这个证明其实和证明一(即欧几里得的证明)没有分别!虽然这个证明没有提及面积,但 a2 = cx 其实就是表示 BC 上正方形的面积等於由 AB 和 BD 两边所组成的长方形的面积,这亦即是图一中**的部分。类似地,b2 = cy 亦即是图一中深绿色的部分。由此看来,两个证明都是依据相同的原理做出来的!

证明七

   

(a) (b) (c) 

图十二

在图十二(a)中,我们暂时未知道三个正方形面积之间有甚麼直接的关系,但由於两个相似图形面积之比等於它们对应边之比的平方,而任何正方形都相似,所以我们知道面积 I : 面积 II : 面积 III = a2 : b2 : c2。

不过,细心地想想就会发现,上面的推论中,「正方形」的要求是多余的,其实只要是一个相似的图形,例如图十二(b)中的半圆,或者是图十二(c)中的古怪形状,只要它们互相相似,那麼面积 I : 面积 II : 面积 III 就必等於 a2 : b2 : c2了!

在芸芸众多的相似图形中,最有用的,莫过於与原本三角形相似的直角三角形了。

  

(a) (b) 

图十三

在图十三(a)中,我在中间的直角三角形三边上分别画上三个和中间三角形相似的直角三角形。留意:第 III 部分其实和原本三角形一样大,所以面积亦相等;如果我们从三角形直角的顶点引一条垂直线至斜边,将中间的三角形分成两分,那麼我们会发现图十三(a)的面积 I 刚好等於中间三角形左边的面积,而面积 II 亦刚好等於右边的面积。由图十三(b)可以知道:面积 I + 面积 II = 面积 III。与此同时,由於面积 I : 面积 II : 面积 III = a2 : b2 : c2,所以 a2 + b2 = c2。

七个证明之中,我认为这一个的布局最为巧妙,所用的数学技巧亦精彩。可惜对一个初中学生而言,这个证明就比较难掌握了。

我不太清楚这个证明的出处。我第一次认识这个证明,是在大学时候,一位同学从图书馆看到这个证明后告诉我的。由於印象深刻,所以到了今天仍依然记忆犹新。

欧几里得《几何原本》的第六卷命题 31 是这样写的:「在直角三角形中,对直角的边上所作的图形等於夹直角边上所作与前图相似且有相似位置的二图形之和。」我估计,相信想出证明七的人,应该曾经参考过这一个命题。

2001 年 8 月 13 日

2002 年 5 月 27 日(加添证明六的注释) 

子吉注曰:2001 年 6 月,本人获教育署数学组之邀请,在一个就著新数学课程而举办的研讨会中,以「勾股定理证明评鉴」为题,发表了约半小时的演讲。本文就是依照当日的讲稿改写而成的。在演讲中,亦有使用演示软件辅助讲解,读者如对该简报档有兴趣,可按下面的连结下载。

下载简报档:勾股定理证明评鉴(188 KB ppt 档)

阅后回应

    中国古籍是中国上千年历史产生的文化,当然值得我们去阅读了,不只是读,更要好好的读。

  

      虽然看不懂古书,但至少在一个信息开放自由的环境中,能够接触到传统皮毛,也能被深深吸引,从而挖掘更深的内涵。近代的白话文大师,都是读古书长大的,胡适鲁迅如此,钱钟书、沈从文、朱自清、徐志摩都是如此。不仅如此,中国人在世界科学领域占有一席之地的科学家,也都是读古书长大的,中国人能够获得诺贝尔奖金的人,几乎都是读古书长大的!

       希望热爱我们民族的广大汉族同胞,好好深入了解读经教育是什么,不是因为我们要继承中国的文化而要读经,而是为了让我们的下一代能够立足在世界上,为了重现祖先创造的辉煌,为了我们重新成为一个有智慧的民族,为了我们的国家再出现一个伟大的哲学家、艺术家、文学家乃至于科学家!

       我们要救我们的民族,从自己做起固然重要,更重要的是,好好培养自己的下一代,教育是那么简单的事情,要让年轻的一代人学习中国古籍,知道中国历史,为我国发展做贡献。

三角学里有一个很重要的定理,我国称它为勾股定理,又叫商高定理。因为《周髀算经》提到,商高说过"勾三股四弦五"的话。下面介绍其中的几种证明。

最初的证明是分割型的。设a、b为直角三角形的直角边,c为斜边。考虑下图两个边长都是a+b的正方形A、B。将A分成六部分,将B分成五部分。由于八个小直角三角形是全等的,故从等量中减去等量,便可推出:斜边上的正方形等于两个直角边上的正方形之和。这里B中的四边形是边长为c的正方形是因为,直角三角形三个内角和等于两个直角。如上证明方法称为相减全等证法。B图就是我国《周髀算经》中的“弦图”。

下图是H.珀里加尔(Perigal)在1873年给出的证明,它是一种相加全等证法。其实这种证明是重新发现的,因为这种划分方法,labitibn Qorra(826~901)已经知道。(如:右图)下面的一种证法,是H•E•杜登尼(Dudeney)在1917年给出的。用的也是一种相加全等的证法。

如右图所示,边长为b的正方形的面积加上边长为a的正方形的面积,等于边长为c的正方形面积。

下图的证明方法,据说是L•达•芬奇(da Vinci, 1452~1519)设计的,用的是相减全等的证明法。

欧几里得(Euclid)在他的《原本》第一卷的命题47中,给出了勾股定理的一个极其巧妙的证明,如次页上图。由于图形很美,有人称其为“修士的头巾”,也有人称其为“新娘的轿椅”,实在是有趣。华罗庚教授曾建议将此图发往宇宙,和“外星人”去交流。其证明的梗概是:

(AC)2=2△JAB=2△CAD=ADKL。

同理,(BC)2=KEBL

所以

(AC)2+(BC)2=ADKL+KEBL=(BC)2

印度数学家兼天文学家婆什迦罗(Bhaskara,活跃于1150年前后)对勾股定理给出一种奇妙的证明,也是一种分割型的证明。如下图所示,把斜边上的正方形划分为五部分。其中四部分都是与给定的直角三角形全等的三角形;一部分为两直角边之差为边长的小正方形。很容易把这五部分重新拼凑在一起,得到两个直角边上的正方形之和。事实上,

婆什迦罗还给出了下图的一种证法。画出直角三角形斜边上的高,得两对相似三角形,从而有

c/b=b/m,

c/a=a/n,

cm=b2

cn=a2

两边相加得

a2+b2=c(m+n)=c2

这个证明,在十七世纪又由英国数学家J.沃利斯(Wallis, 1616~1703)重新发现。

有几位美国总统与数学有着微妙联系。G•华盛顿曾经是一个著名的测量员。T•杰弗逊曾大力促进美国高等数学教育。A.林肯是通过研究欧几里得的《原本》来学习逻辑的。更有创造性的是第十七任总统J.A.加菲尔德(Garfield, 1831~1888),他在学生时代对初等数学就具有强烈的兴趣和高超的才能。在1876年,(当时他是众议院议员,五年后当选为美国总统)给出了勾股定理一个漂亮的证明,曾发表于《新英格兰教育杂志》。证明的思路是,利用梯形和直角三角形面积公式。如次页图所示,是由三个直角三角形拼成的直角梯形。用不同公式,求相同的面积得

a2+2ab+b2=2ab+c2

a2+b2=c2

这种证法,在中学生学习几何时往往感兴趣。

关于这个定理,有许多巧妙的证法(据说有近400种),下面向同学们介绍几种,它们都是用拼图的方法来证明的。

证法1 如图26-2,在直角三角形ABC的外侧作正方形ABDE,ACFG,BCHK,它们的面积分别为c2,b2和a2。我们只要证明大正方形面积等于两个小正方形面积之和即可。

过C引CM‖BD,交AB于L,连接BC,CE。因为

AB=AE,AC=AG ∠CAE=∠BAG,

所以 △ACE≌△AGB

SAEML=SACFG (1)

同法可证

SBLMD=SBKHC (2)

(1)+(2)得

SABDE=SACFG+SBKHC,

即 c2=a2+b2

证法2 如图26-3(赵君卿图),用八个直角三角形ABC拼成一个大的正方形CFGH,它的边长是a+b,在它的内部有一个内接正方形ABED,它的边长为c,由图可知。

SCFGH=SABED+4×SABC,

所以 a2+b2=c2

证法3 如图26-4(梅文鼎图)。

在直角△ABC的斜边AB上向外作正方形ABDE,在直角边AC上又作正方形ACGF。可以证明(从略),延长GF必过E;延长CG到K,使GK=BC=a,连结KD,作DH⊥CF于H,则DHCK是边长为a的正方形。设

五边形ACKDE的面积=S

一方面,

S=正方形ABDE面积+2倍△ABC面积

=c2+ab (1)

另一方面,

S=正方形ACGF面积+正方形DHGK面积

+2倍△ABC面积

=b2+a2+ab (2)

由(1),(2)得

c2=a2+b2

证法4 如图26-5(项名达图),在直角三角形ABC的斜边上作正方形ABDE,又以直角三角形ABC的两个直角边CA,CB为基础完成一个边长为b的正方形BFGJ(图26-5)。可以证明(从略),GF的延长线必过D。延长AG到K,使GK=a,又作EH⊥GF于H,则EKGH必为边长等于a的正方形。

设五边形EKJBD的面积为S。一方面

S=SABDE+2SABC=c2+ab (1)

另一方面,

S=SBEFG+2•S△ABC+SGHFK

=b2+ab+a2

由(1),(2)

得出论证

都是用面积来进行验证:一个大的面积等于几个小面积的和。利用同一个面积的不同表示法来得到等式,从而化简得到勾股定理)图见http://ettedaeducom/21010000/vcm/0720ggdldoc

勾股定理是数学上证明方法最多的定理之一——有四百多种证法!但有记载的第一个证明——毕达哥拉斯的证明方法已经失传。目前所能见到的最早的一种证法,属于古希腊数学家欧几里得。他的证法采用演绎推理的形式,记载在数学巨著《几何原本》里。在中国古代的数学家中,最早对勾股定理进行证明的是三国时期吴国的数学家赵爽。赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用数形结合的方法,给出了勾股定理的详细证明。在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到正方形ABDE是由4个相等的直角三角形再加上中间的那个小正方形组成的。每个直角三角形的面积为ab/2;中间的小正方形边长为b-a,则面积为(b-a) 2 。于是便可得如下的式子: 4×(ab/2)+(b-a) 2 =c 2 化简后便可得: a 2 +b 2 =c 2 亦即:c=(a 2 +b 2 ) (1/2) 赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识。他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。 以下网址为赵爽的“勾股圆方图”:http://cimg163com/catchpic/0/01/01F9D756BE31CE31F761A75CACC1410Cgif 以后的数学家大多继承了这一风格并且有发展, 只是具体图形的分合移补略有不同而已。 例如稍后一点的刘徽在证明勾股定理时也是用以形证数的方法,刘徽用了“出入相补法”即剪贴证明法,他把勾股为边的正方形上的某些区域剪下来(出),移到以弦为边的正方形的空白区域内(入),结果刚好填满,完全用图解法就解决了问题。 以下网址为刘徽的“青朱出入图”:http://cimg163com/catchpic/A/A7/A7070D771214459D67A75E8675AA4DCBgif

勾股定理的应用非常广泛。我国战国时期另一部古籍《路史后记十二注》中就有这样的记载:"禹治洪水决流江河,望山川之形,定高下之势,除滔天之灾,使注东海,无漫溺之患,此勾股之所系生也。"这段话的意思是说:大禹为了治理洪水,使不决流江河,根据地势高低,决定水流走向,因势利导,使洪水注入海中,不再有大水漫溺的灾害,是应用勾股定理的结果。

勾股定理在我们生活中有很大范围的运用

三角学里有一个很重要的定理,我国称它为勾股定理,又叫商高定理。因为《周髀算经》提到,商高说过"勾三股四弦五"的话。下面介绍其中的几种证明。

最初的证明是分割型的。设a、b为直角三角形的直角边,c为斜边。考虑下图两个边长都是a+b的正方形A、B。将A分成六部分,将B分成五部分。由于八个小直角三角形是全等的,故从等量中减去等量,便可推出:斜边上的正方形等于两个直角边上的正方形之和。这里B中的四边形是边长为c的正方形是因为,直角三角形三个内角和等于两个直角。如上证明方法称为相减全等证法。B图就是我国《周髀算经》中的“弦图”。

下图是H.珀里加尔(Perigal)在1873年给出的证明,它是一种相加全等证法。其实这种证明是重新发现的,因为这种划分方法,labitibn Qorra(826~901)已经知道。(如:右图)下面的一种证法,是H•E•杜登尼(Dudeney)在1917年给出的。用的也是一种相加全等的证法。

如右图所示,边长为b的正方形的面积加上边长为a的正方形的面积,等于边长为c的正方形面积。

下图的证明方法,据说是L•达•芬奇(da Vinci, 1452~1519)设计的,用的是相减全等的证明法。

欧几里得(Euclid)在他的《原本》第一卷的命题47中,给出了勾股定理的一个极其巧妙的证明,如次页上图。由于图形很美,有人称其为“修士的头巾”,也有人称其为“新娘的轿椅”,实在是有趣。华罗庚教授曾建议将此图发往宇宙,和“外星人”去交流。其证明的梗概是:

(AC)2=2△JAB=2△CAD=ADKL。

同理,(BC)2=KEBL

所以

(AC)2+(BC)2=ADKL+KEBL=(BC)2

印度数学家兼天文学家婆什迦罗(Bhaskara,活跃于1150年前后)对勾股定理给出一种奇妙的证明,也是一种分割型的证明。如下图所示,把斜边上的正方形划分为五部分。其中四部分都是与给定的直角三角形全等的三角形;一部分为两直角边之差为边长的小正方形。很容易把这五部分重新拼凑在一起,得到两个直角边上的正方形之和。事实上,

婆什迦罗还给出了下图的一种证法。画出直角三角形斜边上的高,得两对相似三角形,从而有

c/b=b/m,

c/a=a/n,

cm=b2

cn=a2

两边相加得

a2+b2=c(m+n)=c2

这个证明,在十七世纪又由英国数学家J.沃利斯(Wallis, 1616~1703)重新发现。

有几位美国总统与数学有着微妙联系。G•华盛顿曾经是一个著名的测量员。T•杰弗逊曾大力促进美国高等数学教育。A.林肯是通过研究欧几里得的《原本》来学习逻辑的。更有创造性的是第十七任总统J.A.加菲尔德(Garfield, 1831~1888),他在学生时代对初等数学就具有强烈的兴趣和高超的才能。在1876年,(当时他是众议院议员,五年后当选为美国总统)给出了勾股定理一个漂亮的证明,曾发表于《新英格兰教育杂志》。证明的思路是,利用梯形和直角三角形面积公式。如次页图所示,是由三个直角三角形拼成的直角梯形。用不同公式,求相同的面积得

a2+2ab+b2=2ab+c2

a2+b2=c2

这种证法,在中学生学习几何时往往感兴趣。

关于这个定理,有许多巧妙的证法(据说有近400种),下面向同学们介绍几种,它们都是用拼图的方法来证明的。

证法1 如图26-2,在直角三角形ABC的外侧作正方形ABDE,ACFG,BCHK,它们的面积分别为c2,b2和a2。我们只要证明大正方形面积等于两个小正方形面积之和即可。

过C引CM‖BD,交AB于L,连接BC,CE。因为

AB=AE,AC=AG ∠CAE=∠BAG,

所以 △ACE≌△AGB

SAEML=SACFG (1)

同法可证

SBLMD=SBKHC (2)

(1)+(2)得

SABDE=SACFG+SBKHC,

即 c2=a2+b2

证法2 如图26-3(赵君卿图),用八个直角三角形ABC拼成一个大的正方形CFGH,它的边长是a+b,在它的内部有一个内接正方形ABED,它的边长为c,由图可知。

SCFGH=SABED+4×SABC,

所以 a2+b2=c2

证法3 如图26-4(梅文鼎图)。

在直角△ABC的斜边AB上向外作正方形ABDE,在直角边AC上又作正方形ACGF。可以证明(从略),延长GF必过E;延长CG到K,使GK=BC=a,连结KD,作DH⊥CF于H,则DHCK是边长为a的正方形。设

五边形ACKDE的面积=S

一方面,

S=正方形ABDE面积+2倍△ABC面积

=c2+ab (1)

另一方面,

S=正方形ACGF面积+正方形DHGK面积

+2倍△ABC面积

=b2+a2+ab (2)

由(1),(2)得

c2=a2+b2

证法4 如图26-5(项名达图),在直角三角形ABC的斜边上作正方形ABDE,又以直角三角形ABC的两个直角边CA,CB为基础完成一个边长为b的正方形BFGJ(图26-5)。可以证明(从略),GF的延长线必过D。延长AG到K,使GK=a,又作EH⊥GF于H,则EKGH必为边长等于a的正方形。

设五边形EKJBD的面积为S。一方面

S=SABDE+2SABC=c2+ab (1)

另一方面,

S=SBEFG+2•S△ABC+SGHFK

=b2+ab+a2

由(1),(2)

得出论证

都是用面积来进行验证:一个大的面积等于几个小面积的和。利用同一个面积的不同表示法来得到等式,从而化简得到勾股定理)图见http://ettedaeducom/21010000/vcm/0720ggdldoc

勾股定理是数学上证明方法最多的定理之一——有四百多种证法!但有记载的第一个证明——毕达哥拉斯的证明方法已经失传。目前所能见到的最早的一种证法,属于古希腊数学家欧几里得。他的证法采用演绎推理的形式,记载在数学巨著《几何原本》里。在中国古代的数学家中,最早对勾股定理进行证明的是三国时期吴国的数学家赵爽。赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用数形结合的方法,给出了勾股定理的详细证明。在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到正方形ABDE是由4个相等的直角三角形再加上中间的那个小正方形组成的。每个直角三角形的面积为ab/2;中间的小正方形边长为b-a,则面积为(b-a) 2 。于是便可得如下的式子: 4×(ab/2)+(b-a) 2 =c 2 化简后便可得: a 2 +b 2 =c 2 亦即:c=(a 2 +b 2 ) (1/2) 赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识。他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。 以下网址为赵爽的“勾股圆方图”:http://cimg163com/catchpic/0/01/01F9D756BE31CE31F761A75CACC1410Cgif 以后的数学家大多继承了这一风格并且有发展, 只是具体图形的分合移补略有不同而已。 例如稍后一点的刘徽在证明勾股定理时也是用以形证数的方法,刘徽用了“出入相补法”即剪贴证明法,他把勾股为边的正方形上的某些区域剪下来(出),移到以弦为边的正方形的空白区域内(入),结果刚好填满,完全用图解法就解决了问题。 以下网址为刘徽的“青朱出入图”:http://cimg163com/catchpic/A/A7/A7070D771214459D67A75E8675AA4DCBgif

勾股定理的应用非常广泛。我国战国时期另一部古籍《路史后记十二注》中就有这样的记载:"禹治洪水决流江河,望山川之形,定高下之势,除滔天之灾,使注东海,无漫溺之患,此勾股之所系生也。"这段话的意思是说:大禹为了治理洪水,使不决流江河,根据地势高低,决定水流走向,因势利导,使洪水注入海中,不再有大水漫溺的灾害,是应用勾股定理的结果。

勾股定理在我们生活中有很大范围的运用

三角学里有一个很重要的定理,我国称它为勾股定理,又叫商高定理。因为《周髀算经》提到,商高说过"勾三股四弦五"的话。下面介绍其中的几种证明。

最初的证明是分割型的。设a、b为直角三角形的直角边,c为斜边。考虑下图两个边长都是a+b的正方形A、B。将A分成六部分,将B分成五部分。由于八个小直角三角形是全等的,故从等量中减去等量,便可推出:斜边上的正方形等于两个直角边上的正方形之和。这里B中的四边形是边长为c的正方形是因为,直角三角形三个内角和等于两个直角。如上证明方法称为相减全等证法。B图就是我国《周髀算经》中的“弦图”。

下图是H.珀里加尔(Perigal)在1873年给出的证明,它是一种相加全等证法。其实这种证明是重新发现的,因为这种划分方法,labitibn Qorra(826~901)已经知道。(如:右图)下面的一种证法,是H•E•杜登尼(Dudeney)在1917年给出的。用的也是一种相加全等的证法。

如右图所示,边长为b的正方形的面积加上边长为a的正方形的面积,等于边长为c的正方形面积。

下图的证明方法,据说是L•达•芬奇(da Vinci, 1452~1519)设计的,用的是相减全等的证明法。

欧几里得(Euclid)在他的《原本》第一卷的命题47中,给出了勾股定理的一个极其巧妙的证明,如次页上图。由于图形很美,有人称其为“修士的头巾”,也有人称其为“新娘的轿椅”,实在是有趣。华罗庚教授曾建议将此图发往宇宙,和“外星人”去交流。其证明的梗概是:

(AC)2=2△JAB=2△CAD=ADKL。

同理,(BC)2=KEBL

所以

(AC)2+(BC)2=ADKL+KEBL=(BC)2

印度数学家兼天文学家婆什迦罗(Bhaskara,活跃于1150年前后)对勾股定理给出一种奇妙的证明,也是一种分割型的证明。如下图所示,把斜边上的正方形划分为五部分。其中四部分都是与给定的直角三角形全等的三角形;一部分为两直角边之差为边长的小正方形。很容易把这五部分重新拼凑在一起,得到两个直角边上的正方形之和。事实上,

婆什迦罗还给出了下图的一种证法。画出直角三角形斜边上的高,得两对相似三角形,从而有

c/b=b/m,

c/a=a/n,

cm=b2

cn=a2

两边相加得

a2+b2=c(m+n)=c2

这个证明,在十七世纪又由英国数学家J.沃利斯(Wallis, 1616~1703)重新发现。

有几位美国总统与数学有着微妙联系。G•华盛顿曾经是一个著名的测量员。T•杰弗逊曾大力促进美国高等数学教育。A.林肯是通过研究欧几里得的《原本》来学习逻辑的。更有创造性的是第十七任总统J.A.加菲尔德(Garfield, 1831~1888),他在学生时代对初等数学就具有强烈的兴趣和高超的才能。在1876年,(当时他是众议院议员,五年后当选为美国总统)给出了勾股定理一个漂亮的证明,曾发表于《新英格兰教育杂志》。证明的思路是,利用梯形和直角三角形面积公式。如次页图所示,是由三个直角三角形拼成的直角梯形。用不同公式,求相同的面积得

a2+2ab+b2=2ab+c2

a2+b2=c2

这种证法,在中学生学习几何时往往感兴趣。

关于这个定理,有许多巧妙的证法(据说有近400种),下面向同学们介绍几种,它们都是用拼图的方法来证明的。

证法1 如图26-2,在直角三角形ABC的外侧作正方形ABDE,ACFG,BCHK,它们的面积分别为c2,b2和a2。我们只要证明大正方形面积等于两个小正方形面积之和即可。

过C引CM‖BD,交AB于L,连接BC,CE。因为

AB=AE,AC=AG ∠CAE=∠BAG,

所以 △ACE≌△AGB

SAEML=SACFG (1)

同法可证

SBLMD=SBKHC (2)

(1)+(2)得

SABDE=SACFG+SBKHC,

即 c2=a2+b2

证法2 如图26-3(赵君卿图),用八个直角三角形ABC拼成一个大的正方形CFGH,它的边长是a+b,在它的内部有一个内接正方形ABED,它的边长为c,由图可知。

SCFGH=SABED+4×SABC,

所以 a2+b2=c2

证法3 如图26-4(梅文鼎图)。

在直角△ABC的斜边AB上向外作正方形ABDE,在直角边AC上又作正方形ACGF。可以证明(从略),延长GF必过E;延长CG到K,使GK=BC=a,连结KD,作DH⊥CF于H,则DHCK是边长为a的正方形。设

五边形ACKDE的面积=S

一方面,

S=正方形ABDE面积+2倍△ABC面积

=c2+ab (1)

另一方面,

S=正方形ACGF面积+正方形DHGK面积

+2倍△ABC面积

=b2+a2+ab (2)

由(1),(2)得

c2=a2+b2

证法4 如图26-5(项名达图),在直角三角形ABC的斜边上作正方形ABDE,又以直角三角形ABC的两个直角边CA,CB为基础完成一个边长为b的正方形BFGJ(图26-5)。可以证明(从略),GF的延长线必过D。延长AG到K,使GK=a,又作EH⊥GF于H,则EKGH必为边长等于a的正方形。

设五边形EKJBD的面积为S。一方面

S=SABDE+2SABC=c2+ab (1)

另一方面,

S=SBEFG+2•S△ABC+SGHFK

=b2+ab+a2

由(1),(2)

得出论证

都是用面积来进行验证:一个大的面积等于几个小面积的和。利用同一个面积的不同表示法来得到等式,从而化简得到勾股定理)图见http://ettedaeducom/21010000/vcm/0720ggdldoc

勾股定理是数学上证明方法最多的定理之一——有四百多种证法!但有记载的第一个证明——毕达哥拉斯的证明方法已经失传。目前所能见到的最早的一种证法,属于古希腊数学家欧几里得。他的证法采用演绎推理的形式,记载在数学巨著《几何原本》里。在中国古代的数学家中,最早对勾股定理进行证明的是三国时期吴国的数学家赵爽。赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用数形结合的方法,给出了勾股定理的详细证明。在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到正方形ABDE是由4个相等的直角三角形再加上中间的那个小正方形组成的。每个直角三角形的面积为ab/2;中间的小正方形边长为b-a,则面积为(b-a) 2 。于是便可得如下的式子: 4×(ab/2)+(b-a) 2 =c 2 化简后便可得: a 2 +b 2 =c 2 亦即:c=(a 2 +b 2 ) (1/2) 赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识。他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。 以下网址为赵爽的“勾股圆方图”:http://cimg163com/catchpic/0/01/01F9D756BE31CE31F761A75CACC1410Cgif 以后的数学家大多继承了这一风格并且有发展, 只是具体图形的分合移补略有不同而已。 例如稍后一点的刘徽在证明勾股定理时也是用以形证数的方法,刘徽用了“出入相补法”即剪贴证明法,他把勾股为边的正方形上的某些区域剪下来(出),移到以弦为边的正方形的空白区域内(入),结果刚好填满,完全用图解法就解决了问题。 以下网址为刘徽的“青朱出入图”:http://cimg163com/catchpic/A/A7/A7070D771214459D67A75E8675AA4DCBgif

勾股定理的应用非常广泛。我国战国时期另一部古籍《路史后记十二注》中就有这样的记载:"禹治洪水决流江河,望山川之形,定高下之势,除滔天之灾,使注东海,无漫溺之患,此勾股之所系生也。"这段话的意思是说:大禹为了治理洪水,使不决流江河,根据地势高低,决定水流走向,因势利导,使洪水注入海中,不再有大水漫溺的灾害,是应用勾股定理的结果。

勾股定理在我们生活中有很大范围的运用

在拜占廷最具盛名的天文学家是4世纪下半期拜占廷数学、天文学家塞奥(380年),他是当时地中海世界最著名的大学者,曾注释了托勒密的《天文学大全》,并对这部古典天文学的集大成著作的后半部进行补充。他还在仔细研究托氏理论的基础上,准确计算出364年两度发生的日食和月食。

为了计算天体运动,塞奥整理注释公元前4世纪古希腊数学家欧几里得的《几何原本》等著作,使这些极富价值的作品得以保存,它后来成为伊斯兰学者转译为阿拉伯文的古典几何“九大行星”图(现存罗马国家图书馆的9世纪拜占廷古籍插图)。学珍贵文本的主要依据。塞奥能受到学术界普遍的尊崇,还在于他培养了—大批学者,其中包括他的女儿海帕提娅,她被认为是拜占廷历史上最出名的女学者。

先说说你说的第一句话:看史记,感觉古代文人尽玩“文字游戏”,对自己思维能力提升没有帮助。

这个“文字游戏”,我想应该是指善用典故或春秋笔法。

《史记》其何以见长?述通古今,不虚美不隐恶,辞练文采。这些尽是道德文学修养,岂能比于侦探逻辑小说?想通过读《史记》来提升自己思维能力?可见你读书不得其道了。若论春秋笔法,我觉得实是史书必须。中国古时是极讲求道德伦理,有一定地位的人死了会定諡号,通常都是为了概括其为人,暗含褒贬,目的就是为了扬善贬恶,风行教化。

史书的目的,当然不只是为了记述事实。孔子作《春秋》而乱臣賊子惧,可见其目的也是为了评判是非,扬善贬恶。史官自已在叙述事实时,要做到不虚美不隐恶,又不能因个人观点或情感歪曲历史,就不得不用词隐讳,暗含褒贬,才会有“郑伯克段于鄢”这样言简意赅评判得当的历史记述,所谓阐幽发微。后代史家常运用此种笔法,并不是后人的过度解读。

(其实,我窃以为也可能有不得以而为之。众所周知,史笔如铁。然而这样一件极需要执论公允的事情又常会因为犯讳而面临杀身之祸,往往只能是本朝修前朝史,所以才会产生类似于躲避言论审查的用词讲究。)

很多人不区分“读书”一词的内涵,只是简单地以为是获取知识,而不知有修身筑基之说。

如果读书只是从功利效率出发,直接使用Google搜索就行了,有目的性的获取知识,这好像才是最值的方法。

“中国古籍还值的阅读吗”这种问题形式早已在其它地方讨论过好多次,比如有人会问“拉丁文古籍还值得阅读吗?”、“《修昔底德历史》还值得阅读吗?”、“《荷马史诗》还值得阅读吗?”。如果撇去文学修养的需求,还可以换成这样:“《几何原本》还值得阅读吗?”、“《九章算术》还值得阅读吗”、“亚里士多德还值得阅读吗?”,如果历史再跳到五百年后的未来,估计还会有人问:“《自然哲学的数学原理》还值得阅读吗?”、“《晶格动力学理论》还值得阅读吗?”

这类问题归根到底其实是这样的一种问题:我们在学习知识时,是否还值得去了解它产生的历史。

对于科学更是如此,数学教科书更是深有此弊病,直接告诉你公式结果,而对于其产生的历史过程我们则知之甚少,就是因为他们觉得学生没有必要再去了解过去的大师走过的弯路了。

显然,我是属于支持学术与学术史一齐学习了解的。我的论点并不新奇,早已有人论述过。前时读《高观点下的初等数学》与《技术垄断-文化向技术投降》时,其中的教育观点更引为知音。

解铃还需系铃人,你要问“中国古籍还值的阅读吗”,那就从另一些近代批判书籍中寻找答案吧,以上可供参考。

引用《技术垄断-文化向技术投降》「爱心斗士」中一段文字: 让我们首先考察历史,因为在几个方面,历史是教育的核心。这一点无需我来争辩,正如西塞罗所云:“如果你对你出生之前的事情一无所知,这就意味着,你永远只是幼稚的孩童。”只提一点就足以说明历史的重要性:历史是我们“提高觉悟”的最强大的思想手段。不过,关于历史和历史教学还是有一点要强调,因为它们在学校里常常被忽略。历史并非众多必须传授的课程之一;每一门课都有历史,生物学、物理学、数学、文学、音乐、艺术都有自己的历史。我在这里建议,每一位老师都必须是历史老师。比如,只传授今天所知的生物学而不教过去所知的生物学,那就是把知识贬低为纯粹的消费品,那就使学生无缘了解我们知识的重要性,使他们无从知道我们的知识是如何得到的。倘若教学生原子而不提德谟克里特,教电学而不提法拉第,教政治而不提亚里士多德和马基雅维利,教音乐而不提海顿,那就是不让学生参与 “伟大的会话”。再者,那就是斩断了他们知识的根基。目前,其他的社会机构对知识的本源都不太感兴趣。了解你的根基不仅仅是了解自己的祖父从何而来,不仅仅是了解他吃过什么苦。你还要知道你的思想从何而来,你为何相信这些理念;你还要了解你的道德感和审美体验从何而来;你还要了解你的世界从何而来,而不仅仅是知道你的家庭从何而来。为了完整展示上文开始的西塞罗的思想,我们再引他的一句话:“除非人的生命融入了祖先的生命,除非人的生命置入历史语境中,否则人生又有何价值呢?”当然,西塞罗所谓的“祖先”并不是指母亲的姑母或姨母。

据此我建议,每一门课程都要当做历史教。这样,学生在初小时就知道,知识不是固化的物体,而是人类发展的某一阶段,有过去也有未来;可惜现在的学生不了解这一点。让我们回头说一说创世论的问题,我们想要说明,四千年前产生的思想不仅在时间上传到今天,而且在意义上发生了变化,这些思想从科学变成宗教暗喻,又从宗教暗喻变成科学。古希伯来人在沙漠帐篷里神奇的思辨,和现代麻省理工学院教室里神奇的思辨,两者之间一以贯之的联系是多么亲切、多么深刻啊!我想要说的是,学科的历史使我们学会其中的联系;历史教育我们:世界并不是每天都被重新创造的,每个人都站在他人的肩头上。题外,引用《略谈中国史学双重职能》一文中的一段话以概述史学对于人文的重要:

一般说来,一个有着道德感的人,自是一个有着内心敬畏感的人。反之,一个内心无所畏惧的人,一个真正彻底的唯物主义者,一个无信仰者,自是一个缺乏道德感的人。

从这里也可以看出,前者的宗教意识与后者的历史意识,虽对象不同,但功能相近。

有一些中国学者(多为中青年学者)在比较西方文化与中国文化时,既发出叹息:中国人缺乏宗教感;又发出呼吁:中国人应亲近宗教,应陶冶出宗教感来。

笔者以为,这种说法有些偏颇:

只看到中国人缺乏诚挚的宗教感,未看到中国人富有醇厚的历史感,即能在某些方面替代宗教感的历史感;

只看到中国人与西方人有着巨大差异,未看到中国人与西方人也有着一些共性,即都有着内心敬畏感。

一个最重要的也是最简单的事实,就是中国文化以伦理为本位并已延续数千年了,不可能不在中国人的心底酿出相当醇厚的敬畏感,只是这种相当醇厚的敬畏感在今天变得有些淡薄了。

(我们民族通过著史来维系社会公正这一途径,在不同社会层面有不同表现形式,在主流社会有正史,在民间社会有家谱、墓志、说唱……--从略)

根据上述看法,我们还可以引申出其他许多看法,至少还可以引申出下面一些看法。

其一,传统中国史学兼容并包事实判断系统和价值判断系统--传统中国最为丰富的事实判断系统和传统中国最为基本的价值判断系统,因而拥有我们民族最为深厚的精神资源。

正因如此,我们民族拥有一句其他民族不大可能拥有的名言:"史不亡国亦不亡",即史为国本,史为民族精神之根本。

勾股的发现

在1876年一个周末的傍晚,在美国首都华盛顿的郊外,有一位中年人正在散步,欣赏黄昏的美景,他就是当时美国俄亥俄州共和党议员伽菲尔德他走着走着,突然发现附近的一个小石凳上,有两个小孩正在聚精会地谈论着什么,时而大声争论,时而小声探讨.由于好奇心驱使伽菲尔德循 声向两个小孩走去,想搞清楚两个小孩到底在干什么.只见一个小男孩正俯着身子用树枝在地上画着一个直角三角形.于是伽菲尔德便问他们在干 什么

只见那个小男孩头也不抬地说:“请问先生,如果直角三角形的两条直角边分别为3和4,那么斜边长为多少呢”伽菲尔德答到:“是5呀.”小男孩又问道:“如果两条直角边分别为5和7,那么这个直角三角形的斜边长又是多少”伽菲尔德不加思索地回答到:“那斜边的平方一定等于5的平方加上7的平方.”小男孩又说道:“先生,你能说出其中的道理吗”伽菲尔德一时语塞,无法解释了,心理很不是滋味

于是伽菲尔德不再散步,立即回家,潜心探讨小男孩给他留下的难题他经过反复的思考与演算,终于弄清楚了其中的道理,并给出了简洁的证明方法

1876年4月1日,伽菲尔德在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的这一证法

1881年,伽菲尔德就任美国第二十任总统后来,

勾股的证明

人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为“总统”证法

勾股定理同时也是数学中应用最广泛的定理之一例如从勾股定理出发逐渐发展了开平方、开立方;用勾股定理求圆周率据称金字塔底座的四个直角就是应用这一关系来确定的.至今在建筑工地上,还在用它来放线,进行“归方”,即放“成直角”的线

正因为这样,人们对这个定理的备加推崇便不足为奇了1955年希腊发行了一张邮票,图案是由三个棋盘排列而成这张邮票是纪念二千五百年前希腊的一个学派和宗教团体 —— 毕达哥拉斯学派,它的成立以及在文化上的贡献邮票上的图案是对勾股定理的说明希腊邮票上所示的证明方法,最初记载在欧几里得的《几何原本》里

尼加拉瓜在1971年发行了一套十枚的纪念邮票,主题是世界上“十个最重要的数学公式”,其中之一便是勾股定理

2002年的世界数学家大会在中国北京举行,这是21世纪数学家的第一次大聚会,这次大会的会标就选定了验证勾股定理的“弦图”作为中央图案,可以说是充分表现了我国古代数学的成就,也充分弘扬了我国古代的数学文化,另外,我国经过努力终于获得了2002年数学家大会的主办权,这也是国际数学界对我国数学发展的充分肯定

今天,世界上几乎没有人不知道七巧板和七巧图,它在国外被称为“唐图”(Tangram),意思是中国图(不是唐代发明的图)七巧板的历史也许应该追溯到我国先秦的古籍《周髀算经》,其中有正方形切割术,并由之证明了勾股定理而当时是将大正方形切割成四个同样的三角形和一个小正方形,即弦图,还不是七巧板现在的七巧板是经过一段历史演变过程的

勾股趣事

甚至还有人提出过这样的建议:在地球上建造一个大型装置,以便向可能会来访的“天外来客”表明地球上存在有智慧的生命,最适当的装置就是一个象征勾股定理的巨大图形,可以设在撒哈拉大沙漠、苏联的西伯利亚或其他广阔的荒原上,因为一切有知识的生物都必定知道这个非凡的定理,所以用它来做标志最容易被外来者所识别!

有趣的是:除了三元二次方程x2 + y2 =z2(其中x、y、z都是未知数)有正整数解以外,其他的三元n次方程xn + yn =zn(n为已知正整数,且n>2)都不可能有正整数解这一定理叫做费尔马大定理(费尔马是17世纪法国数学家)

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