数学文化:负数小史

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故事适合年级:小学【数学文化:负数小史】趣味小故事:数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分 。下面求学网数学网为大家分享负数小史,供大家参考!
奇与偶,有界与无界,善与恶,左与右,一与众,.雄与雌,直与曲,正方与长方,亮与暗,动与静 。
上面所写的这些对立概念被两千多年前的著名的“毕达哥拉丝学派”认为是整个宇宙的10个对立概念 。
因此两千多年以前人们就认识到,世界是由许多相互矛盾的事物组成的 。你要认识这个世界,改造这个世界,就要从这些矛盾的事物入手 。既然这是万物的普遍规律,那么数学也要遵守 。下面我们就专门谈谈这个问题 。
负数的发现
人们在生活中经常会遇到各种相反意义的量 。比如,在记帐时有余有亏;在计算粮仓存米时,有时要记进粮食,有时要记出粮食 。为了方便,人们就考虑了相反意义的数来表示 。于是人们引入了正负数这个概念,把余钱进粮食记为正,把亏钱、出粮食记为负 。可见正负数是生产实践中产生的 。
据史料记载,早在两千多年前,我国就有了正负数的概念,掌握了正负数的运算法则 。人们计算的时候用一些小竹棍摆出各种数字来进行计算 。比如,356摆成|||,3056摆成等等 。这些小竹棍叫做“算筹”算筹也可以用骨头和象牙来制作 。
我国三国时期的学者刘徽在建立负数的概念上有重大贡献 。刘徽首先给出了正负数的定义,他说:“今两算得失相反,要令正负以名之 。”意思是说,在计算过程中遇到具有相反意义的量,要用正数和负数来区分它们 。
刘徽第一次给出了正负区分正负数的方法 。他说:“正算赤,负算黑;否则以邪正为异”意思是说,用红色的小棍摆出的数表示正数,用黑色的小棍摆出的数表示负数;也可以用斜摆的小棍表示负数,用正摆的小棍表示正数 。
我国古代著名的数学专著《九章算术》(成书于公元一世纪)中,最早提出了正负数加减法的法则:“正负数曰:同名相除,异名相益,正无入负之,负无入正之;其异名相除,同名相益,正无入正之,负无入负之 。”这里的“名”就是“号”,“除”就是“减”,“相益”、“相除”就是两数的绝对值“相加”、“相减”,“无”就是“零” 。
用现在的话说就是:“正负数的加减法则是:同符号两数相减,等于其绝对值相减,异号两数相减,等于其绝对值相加 。零减正数得负数,零减负数得正数 。异号两数相加,等于其绝对值相减,同号两数相加,等于其绝对值相加 。零加正数等于正数,零加负数等于负数 。”
这段关于正负数的运算法则的叙述是完全正确的,与现在的法则完全一致!负数的引入是我国数学家杰出的贡献之一 。
用不同颜色的数表示正负数的习惯,一直保留到现在 。现在一般用红色表示负数,报纸上登载某国经济上出现赤字,表明支出大于收入,财政上亏了钱 。
负数是正数的相反数 。在实际生活中,我们经常用正数和负数来表示意义相反的两个量 。夏天武汉气温高达42°C,你会想到武汉的确象火炉,冬天哈尔滨气温-32°C一个负号让你感到北方冬天的寒冷 。
在现今的中小学教材中,负数的引入,是通过算术运算的方法引入的:只需以一个较小的数减去一个较大的数,便可以得到一个负数 。这种引入方法可以在某种特殊的问题情景中给出负数的直观理解 。而在古代数学中,负数常常是在代数方程的求解过程中产生的 。对古代巴比伦的代数研究发现,巴比伦人在解方程中没有提出负数根的概念,即不用或未能发现负数根的概念 。3世纪的希腊学者丢番图的著作中,也只给出了方程的正根 。然而,在中国的传统数学中,已较早形成负数和相关的运算法则 。
除《九章算术》定义有关正负运算方法外,东汉末年刘烘(公元206年)、宋代扬辉(1261年)也论及了正负数加减法则,都与九章算术所说的完全一致 。特别值得一提的是,元代朱世杰除了明确给出了正负数同号异号的加减法则外,还给出了关于正负数的乘除法则 。他在算法启蒙中
负数在国外得到认识和被承认,较之中国要晚得多 。在印度,数学家婆罗摩笈多于公元628年才认识负数可以是二次方程的根 。而在欧洲14世纪最有成就的法国数学家丘凯把负数说成是荒谬的数 。直到十七世纪荷兰人日拉尔(1629年)才首先认识和使用负数解决几何问题 。