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數的發展史全集

教育 更新时间:2024-07-31 06:04:00

數字伴随着人類社會的出現而出現,古時候人類為了便于記事,會在繩子上打個小結,又剛好人類有兩個手,每個手有五個手指。最初産生了1、2、3、4、5、6、7、8、9、10這樣的正整數。上古時期每個文明都發現了數字,隻是阿拉伯數字最容易進行計數,以至于現在國際通行阿拉伯數字,不過阿拉伯數字不是阿拉伯人發明的,而是有印度人發明阿拉伯人把它傳給了世界。

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0的産生要到很久以後了,之前人們用空來表示0,但是很不方便,偶然的機會0這個數字産生了。這是數字由正整數擴充到了0,0不是正整數它是最小的自然數。随着人類社會的發展,商業開始出現,在使用數字時人們發現,當用1頭豬換10隻雞時,如果别人沒有10隻隻有8隻,就記作欠兩隻,欠兩隻就是負整數。負數出現的更晚,直到和牛頓同時發現微積分的萊布尼茨還不認可負數。負整數和自然數(0和正整數)共同構成了整數。數字的運算随着數字産生而産生,開始隻是加減運算,對于較大重複累加的數字,加法顯得特别麻煩,乘除應運而生。分數進入曆史舞台,整數和分子分母都是整數的分數都有其具體形态,我們現在稱之為有理數。無理數的誕生是數字發現史中最悲慘的,古時候有一個畢達哥拉斯學派,他們認為萬物皆數,畢達哥拉斯定理就是他發現的,就是我們學的勾股定理。他有一個學生希帕索斯在研究正方形的時候,如果邊長是1,它的對角線的長度應該是√2,假設√2=a/b,則a、b同為整數且不可再約分,兩邊同時平方2=a^2/b^2,得出a^2=2*b^2,這時a^2一定是偶數a,也是偶數,且a^2能被4整除,兩邊同時約掉2,那麼b^2是偶數,b也是偶數,至此a、b同時是偶數與假設不可約分相矛盾,進而√2不是任何兩個整數的比。這與畢達哥拉斯的萬物皆數相矛盾。無理數被發現,最後希帕索斯被無情的抛于大海中。1844年著名數學家劉維爾寫出了下面這樣一個無限小數,a=0.110001000000000000000001000…(a=1/10^1! 1/10^2! 1/10^3! …),并且證明a不可能滿足任何整系數代數方程,由此證明了它不是一個代數數。超越數被發現,超越數有無窮多個,但目前為止發現的超越數極其少,因為要證明一個數是超越數是很難的。著名的π和e都是超越數。所有的超越數都是無理數,實代數數、實超越數共同組成了實數,當然有理數和無理數也共同組成了實數。另外超越數的發現間接證明了尺規畫圓問題。

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在解一元三次方程時,人們發現一元三次方程有三個解,大部分情況下會出現開負數平方。17世紀著名數學家、哲學家笛卡爾首先引進了虛數,後來人們用i來表示虛數單位。虛數i=√-1,完美解決了開負數平方的問題。實數和虛數共同組成了複數a bi,當b等于0時,a bi是實數,其它情況都是虛數,其中當a等于0時稱為純虛數。如果把複數放到坐标系内,我們會發現,實數隻能有一條線a軸,純虛數有一條線bi軸,複數卻是整個平面。

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數字的擴充到複數就告别了一段落,目前為止人類發現的最高等級數就是複數。重溫一下數字發現的曆程,加法的需要發現了正整數,減法的需要發現了0和負整數,除法的需要發現了分數,至此有理數全部到位。開方計算發現了無理數,偶然機會發現了超越數,實數全部到位。因為其它計算的需求發現了虛數,虛數和實數共同組成了複數,并建立了複平面坐标系。延伸講個小猜想,數字還會擴充嗎?實數軸和每個實數都是一一對應關系,并且任何兩個不相等的實數其中間必定有一個數。個人認為這是一個悖論,假設實數a和b是兩個不同且緊緊相鄰的實數,則a和b中間隻有一個數設為c,那麼c這個數非常神奇,a和c、c和b一定是互不相等的數,但是它們中間不再有任何實數分布!所以0.9999……不等于1,哈哈哈!我不是民科,這個東西我還是不敢去推翻的。

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前段時間看了一部科幻電影,說的是超光速飛行是很簡單的,導緻很多宇宙文明都發現了,地球人卻錯過了一次次的機會,但因禍得福,我們的科學技術均衡發展,其他宇宙文明卻被超光速飛行羁絆了其它科學技術。最終要來地球要飯吃。所以,我剛才的實數悖論會不會是被微積分給羁絆了思想?數字已經由線發展到面,會不會發展到三維?歡迎點贊評論加關注。

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