4月份《歷史上的今天》第5講!2019年4月20日祖沖之誕辰1590周年!縱觀世界歷史，無數(shù)的科學(xué)家為人類生產(chǎn)生活的進步貢獻了不可磨滅的力量。出題人自然也不會放過這個重要的考點哦~~下面就跟著我們一起學(xué)習(xí)吧!

第五講 2019年4月20日祖沖之誕辰1590周年

　　【熱點鏈接】

　　祖沖之(429-500)，字文遠。出生于建康(今南京)，祖籍范陽郡遒縣(今河北淶水縣)，中國南北朝時期杰出的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。2019年是祖沖之誕辰1590年。

　　祖沖之一生鉆研自然科學(xué)，主要貢獻在數(shù)學(xué)、天文歷法和機械制造三方面。他首次將“圓周率”精算到小數(shù)點后第七位。祖沖之曾經(jīng)算出月球繞地球一周為時27.21223日，與現(xiàn)代公認的27.21222日幾乎沒有誤差。由他撰寫的《大明歷》是當時最科學(xué)最進步的歷法，對后世的天文研究提供了正確的方法。其主要著作有《安邊論》《綴術(shù)》《述異記》《歷議》等。月球上許多火山口中的一個被命名為“祖沖之”。

　　“紀念祖沖之誕辰1590周年國際學(xué)術(shù)研討會”將于2019年10月在河北省保定市舉行。

　　【真題回顧】

　　2015-北京-23. 圓周率是一個在數(shù)學(xué)及物理學(xué)領(lǐng)域普遍存在的數(shù)學(xué)常數(shù)。它被定義為圓形之周長與直徑之比，是精確計算圓周長、圓面積、球體積等幾何形狀的關(guān)鍵值。世界上最早計算圓周率數(shù)值的是：

　　A. 中國數(shù)學(xué)家祖沖之

　　B. 中國數(shù)學(xué)家劉徽

　　C. 印度數(shù)學(xué)家阿耶波多

　　D. 古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德

　　【答案】D

　　【解析】第一步，本題考查圓周率的計算史。

　　第二步，祖沖之(429—500年)是南北朝時期杰出的數(shù)學(xué)家;劉徽(約225—295年)是魏晉期間杰出的數(shù)學(xué)家;阿耶波多(476—550年)是印度的著名數(shù)學(xué)家及天文學(xué)家;阿基米德(公元前287—公元前212年)古希臘數(shù)學(xué)家。四人都計算過圓周率的數(shù)值，阿基米德是世界上最早計算圓周率數(shù)值的人。

　　因此，選擇D選項。

　　【拓展】A項：公元480年左右，中國數(shù)學(xué)家祖沖之，首次將“圓周率”精算到小數(shù)第七位，即在3.1415926和3.1415927之間。

　　B項：公元263年左右，中國數(shù)學(xué)家劉徽，利用割圓術(shù)求出了圓周率π=3.1416的結(jié)果，奠定了此后中國圓周率計算在世界上的領(lǐng)先地位。

　　C項：約在公元530年，印度數(shù)學(xué)家阿耶波多，將圓周率計算到小數(shù)點后5位有效數(shù)字，并得出圓周率值可能是無理數(shù)的結(jié)論。

　　D項：古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德開創(chuàng)了人類歷史上通過理論計算圓周率近似值的先河，利用割圓法求得π的值介于3.14163和3.14286之間。

　　2014—聯(lián)考 關(guān)于四大文明古國及數(shù)學(xué)成就，下列對應(yīng)錯誤的是：

　　A.古埃及：“0”的發(fā)現(xiàn)

　　B.古印度：阿拉伯數(shù)字

　　C.古巴比倫：六十進位制

　　D.古中國：勾股定理

　　【答案】 A

　　【解析】第一步，本題考查四大文明古國的數(shù)學(xué)成就并選錯誤項。

　　第二步，“0”的發(fā)明是古印度的數(shù)學(xué)成就而非古埃及。古埃及人自己發(fā)明了一種數(shù)字，分別對應(yīng)1、10、100、1000等。

　　因此，選擇A選項。

　　【拓展】B項：阿拉伯數(shù)字是現(xiàn)今國際通用數(shù)字，由0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共10個計數(shù)符號組成。它起源于印度，但卻是經(jīng)由阿拉伯人傳向歐洲的，這就是后來人們誤解阿拉伯數(shù)字是阿拉伯人發(fā)明的原因。

　　C項：古巴比倫發(fā)明了十進位法及六十進位法，即以10和60為基數(shù)的進位制，并算出了π的值近似為3。

　　D項：公元前11世紀，我國周朝數(shù)學(xué)家商高提出“勾三、股四、弦五”，根據(jù)該典故稱“勾股定理”或“商高定理”。

　　【知識拓展】

　　一、外國的數(shù)學(xué)家

　　世界公認的三大著名數(shù)學(xué)家為:阿基米德、牛頓與高斯。

　　(一)阿基米德

　　阿基米德，偉大的古希臘哲學(xué)家、百科式科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、力學(xué)家，靜態(tài)力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人，并且享有"力學(xué)之父"的美稱。阿基米德曾說過:"給我一個支點，我就能撬起整個地球。"

　　阿基米德的數(shù)學(xué)思想中蘊涵微積分，阿基米德的《方法論》中已經(jīng)“十分接近現(xiàn)代微積分”，這里有對數(shù)學(xué)上“無窮”的超前研究，貫穿全篇的則是如何將數(shù)學(xué)模型進行物理上的應(yīng)用。阿基米德將歐幾里德提出的趨近觀念作了有效的運用。他利用“逼近法”算出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積，后世的數(shù)學(xué)家依據(jù)這樣的“逼近法”加以發(fā)展成近代的“微積分”。阿基米德還利用割圓法求得π的值介于3.14163和3.14286之間。

　　(二)牛頓

　　艾薩克·牛頓，爵士，英國皇家學(xué)會會長，英國著名的物理學(xué)家，百科全書式的"全才"，著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。他在1687年發(fā)表的論文《自然定律》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此后三個世紀里物理世界的科學(xué)觀點，并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。

　　在數(shù)學(xué)上，牛頓與戈特弗里德·威廉·萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽。他也證明了廣義二項式定理，提出了"牛頓法"以趨近函數(shù)的零點，并為冪級數(shù)的研究做出了貢獻。

　　(三)高斯

　　約翰·卡爾·弗里德里希·高斯是德國著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家、大地測量學(xué)家。是近代數(shù)學(xué)奠基者之一，高斯被認為是歷史上最重要的數(shù)學(xué)家之一，并享有“數(shù)學(xué)王子”之稱。

　　(四)歐拉

　　1707年出生在瑞士的巴塞爾城，13歲就進巴塞爾大學(xué)讀書，得到當時最有名的數(shù)學(xué)家約翰·伯努利的精心指導(dǎo)。

　　歐拉是科學(xué)史上最多產(chǎn)的一位杰出的數(shù)學(xué)家，共寫下了886本書籍和論文，其中分析、代數(shù)、數(shù)論占40%，幾何占18%，物理和力學(xué)占28%，天文學(xué)占11%，彈道學(xué)、航海學(xué)、建筑學(xué)等占3%，彼得堡科學(xué)院為了整理他的著作，足足忙碌了四十七年。數(shù)學(xué)家高斯曾說:"研究歐拉的著作永遠是了解數(shù)學(xué)的最好方法"。

　　(五)笛卡爾

　　笛卡爾，17世紀著名的法國哲學(xué)家，曾經(jīng)提“我思故我在”的哲學(xué)觀點，有著“現(xiàn)代哲學(xué)之父”的稱號。笛卡爾對數(shù)學(xué)的貢獻也是功不可沒，中學(xué)時大家學(xué)到的平面直角坐標系就被稱為“笛卡爾坐標系”。我們知道“變量”的概念是17世紀由著名數(shù)學(xué)家笛卡爾首先提出，我們知道變量的提出造就了一系列的函數(shù)論、方程論、微積分等重大數(shù)學(xué)學(xué)科的產(chǎn)生和發(fā)展;可見變量的提出其價值何等重大。

　　二、中國當代數(shù)學(xué)家

　　(一)丘成桐

　　由于在幾何方面的杰出工作，丘成桐在1982年獲得了數(shù)學(xué)界的最高獎之一菲爾茲獎。 1994年，獲得了瑞典皇家學(xué)員頒發(fā)的國際上著名的克雷福德獎。1997年獲美國國家科學(xué)獎。丘成桐最著名的成就是證明了卡拉比猜想。以他的名字命名的“卡拉比-丘流形”已成為物理學(xué)中弦理論中的重要概念。

　　(二)陶哲軒

　　陶哲軒是澳大利亞籍華裔數(shù)學(xué)家，現(xiàn)任教于美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)數(shù)學(xué)系。他在分析學(xué)和數(shù)論等領(lǐng)域做出了很多重要的工作，包括他和Ben Green在2004年證明的存在任意有限長度的素數(shù)等差數(shù)列的結(jié)果。他在2006年獲得菲爾茲獎，是繼丘成桐之后獲得該獎的第二位華人。

　　(三)王見定

　　1983年王見定教授在世界上首次提出半解析函數(shù)理論，1988年又首次提出并系統(tǒng)建立了共軛解析函數(shù)理論;并將這兩項理論成功地應(yīng)用于電場、磁場、流體力學(xué)、彈性力學(xué)等領(lǐng)域。

　　(四)華羅庚

　　華羅庚，漢族，籍貫江蘇金壇，祖籍江蘇省丹陽。世界著名數(shù)學(xué)家，中國科學(xué)院院士，美國國家科學(xué)院外籍院士，第三世界科學(xué)院院士，聯(lián)邦德國巴伐利亞科學(xué)院院士。中國第一至第六屆全國人大常委會委員。他是中國解析數(shù)論、矩陣幾何學(xué)、典型群、自守函數(shù)論與多元復(fù)變函數(shù)論等多方面研究的創(chuàng)始人和開拓者，也是中國在世界上最有影響力的數(shù)學(xué)家之一，被列為芝加哥科學(xué)技術(shù)博物館中當今世界88位數(shù)學(xué)偉人之一。國際上以華氏命名的數(shù)學(xué)科研成果有"華氏定理"、"華氏不等式"、"華-王方法"等。

　　(五)陳省身

　　陳省身，1911年10月28日生于浙江嘉興秀水縣，美籍華裔數(shù)學(xué)大師、20世紀最偉大的幾何學(xué)家之一，生前曾長期任教于美國加州大學(xué)伯克利分校(1960年起)、芝加哥大學(xué)(1949-1960年)，并在伯克利建立了美國國家數(shù)學(xué)科學(xué)研究所(MSRI)。被譽為“現(xiàn)代微分幾何之父”。為了紀念陳省身的卓越貢獻，國際數(shù)學(xué)聯(lián)盟(IMU)還特別設(shè)立了“陳省身獎”作為國際數(shù)學(xué)界最高級別的終身成就獎。

　　2018年，入選改革開放40周年最具影響力的外國專家。

　　三、數(shù)學(xué)獎項

　　(一)菲爾茲獎

　　菲爾茲獎是由已故加拿大數(shù)學(xué)家菲爾茲提議設(shè)立的，得獎?wù)唔氃谠撃暝┣拔礉M四十歲。1924年，他在多倫多市召開的國際數(shù)學(xué)家大會上，倡議將學(xué)術(shù)會議剩余經(jīng)費作為基金，并自己捐贈了部分資金.這個倡議得到了與會的各國數(shù)學(xué)家的一致?lián)碜o.1932年菲爾茲不幸病故，但是同年在蘇黎世召開的國際數(shù)學(xué)家大會通過了菲爾茲獎的成立并決定從1936年起開始評定，在每屆國際數(shù)學(xué)家大會上頒發(fā)，菲爾茲獎的獎品為獎金1500美元和一枚金質(zhì)獎?wù)隆?/p>

　　(二)沃爾夫獎

　　沃爾夫獎也是國際數(shù)學(xué)界的一個大獎。不過，與菲爾茲獎不同的是，它是在1976年1月1日，由沃爾夫及其家族捐獻而成立的.。沃爾夫出生于德國，在第一次世界大戰(zhàn)前移民古巴，他用了將近20年的時間成功地發(fā)現(xiàn)了如何從熔爐廢渣中回收鐵，從而致富.沃爾夫家族總共捐款1千萬美金，宗旨是希望“促進科學(xué)和藝術(shù)的發(fā)展以造福人類”.。沃爾夫獎每年頒發(fā)一次，獎給在化學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、物理、數(shù)學(xué)和藝術(shù)領(lǐng)域的杰出成就者，每個領(lǐng)域獎金10萬，可由幾個人聯(lián)合獲得，它沒有年齡的限制，而且獲獎?wù)叨际鞘澜缟献鞒鲎吭截暙I的科學(xué)家。這些科學(xué)家的巨大聲譽使得該獎廣為人知，也可以說沃爾夫獎就是數(shù)學(xué)界的“諾貝爾獎”。

　　(三)華羅庚數(shù)學(xué)獎

　　1992年11月4日，中國首屆“華羅庚數(shù)學(xué)獎”在北京頒獎。為了紀念世界著名數(shù)學(xué)家華羅庚對中國數(shù)學(xué)事業(yè)的杰出貢獻，促進中國數(shù)學(xué)的發(fā)展，由湖南教育出版社捐資，與中國數(shù)學(xué)會共同主辦的“華羅庚數(shù)學(xué)獎”，以獎勵和鼓勵對中國數(shù)學(xué)事業(yè)的發(fā)展作出突出貢獻的中國數(shù)學(xué)家，每兩年評獎一次。

　　遵照華羅庚數(shù)學(xué)獎獎勵條例，該獎主要獎勵長期以來對發(fā)展中國的數(shù)學(xué)事業(yè)作出杰出貢獻的中國數(shù)學(xué)家。獲獎人年齡在50歲至70歲之間。獲得這一獎勵的數(shù)學(xué)家都具備較高的學(xué)術(shù)水平，引起了國內(nèi)外數(shù)學(xué)界的矚目，對促進中國數(shù)學(xué)研究起到了積極作用。

　　(四)陳省身數(shù)學(xué)獎

　　“陳省身數(shù)學(xué)獎”自1986年開始設(shè)立以來，已連續(xù)舉辦了八屆，每屆2人，每人獎金為2.5萬元港幣。中國16位中青年數(shù)學(xué)家獲得該獎。每屆評獎后都召開隆重的頒獎大會，同時通過新聞媒體進行宣傳報導(dǎo)，使“陳省身數(shù)學(xué)獎”在海內(nèi)外數(shù)學(xué)界產(chǎn)生了愈來愈大的影響。

　　四、中國古代數(shù)學(xué)成就

　　(一)劉徽——《九章算術(shù)注》

　　劉徽，生于公元250年左右，南北朝時期數(shù)學(xué)史上一個非常偉大的數(shù)學(xué)家，在世界數(shù)學(xué)史上，也占有杰出的地位.他的杰作《九章算術(shù)注》和《海島算經(jīng)》，是我國最寶貴的數(shù)學(xué)遺產(chǎn)。

　　(二)賈憲——《黃帝九章算法細草》

　　賈憲，中國古代北宋時期杰出的數(shù)學(xué)家。曾撰寫的《黃帝九章算法細草》(九卷)和《算法斆古集》(二卷)均已失傳。

　　賈憲的主要貢獻是創(chuàng)造了"賈憲三角"和增乘開方法，增乘開方法即求高次冪的正根法。目前中學(xué)數(shù)學(xué)中的混合除法，其原理和程序均與此相仿，增乘開方法比傳統(tǒng)的方法整齊簡捷、又更程序化，所以在開高次方時，尤其顯出它的優(yōu)越性，這個方法的提出要比歐洲數(shù)學(xué)家霍納的結(jié)論早七百多年。

　　(三)秦九韶 ——《數(shù)書九章》

　　秦九韶(約1202--1261)，字道古，四川安岳人。先后在湖北，安徽，江蘇，浙江等地做官，1261年左右被貶至梅州，(今廣東梅縣)，不久死于任所。他與李冶，楊輝，朱世杰并稱宋元數(shù)學(xué)四大家。早年在杭州“訪習(xí)于太史，又嘗從隱君子受數(shù)學(xué)”，1247年寫成著名的《數(shù)書九章》?！稊?shù)書九章》全書凡18卷，81題，分為九大類。其最重要的數(shù)學(xué)成就----“大衍總數(shù)術(shù)”(一次同余組解法)與“正負開方術(shù)"(高次方程數(shù)值解法)，使這部宋代算經(jīng)在中世紀世界數(shù)學(xué)史上占有突出的地位。

　　(四)祖沖之 ——圓周率

　　祖沖之(公元429～500年)祖籍是現(xiàn)今河北省淶源縣，他是南北朝時代的一位杰出科學(xué)家。他不僅是一位數(shù)學(xué)家，同時還通曉天文歷法、機械制造、音樂等領(lǐng)域，并且是一位天文學(xué)家。 祖沖之在數(shù)學(xué)方面的主要成就是關(guān)于圓周率的計算，他算出的圓周率為3.1415926~3.1415927。

　　(五)楊輝——《詳解九章算法》十二卷

　　楊輝，中國南宋時期杰出的數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家。在13世紀中葉活動于蘇杭一帶，其著作甚多。

　　他著名的數(shù)學(xué)書共五種二十一卷。著有《詳解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通變本末》三卷(1274年)、《田畝比類乘除算法》二卷(1275年)、《續(xù)古摘奇算法》二卷(1275年)。

　　他在《續(xù)古摘奇算法》中介紹了各種形式的"縱橫圖"及有關(guān)的構(gòu)造方法，同時"垛積術(shù)"是楊輝繼沈括"隙積術(shù)"后，關(guān)于高階等差級數(shù)的研究。楊輝在"纂類"中，將《九章算術(shù)》246個題目按解題方法由淺入深的順序，重新分為乘除、分率、合率、互換、二衰分、疊積、盈不足、方程、勾股等九類。

　　(六)趙 爽——《周髀算經(jīng)注》

　　趙爽，三國時期東吳的數(shù)學(xué)家。曾注《周髀算經(jīng)》，他所作的《周髀算經(jīng)注》中有一篇《勾股圓方圖注》全文五百余字，并附有云幅插圖(已失傳)，這篇注文簡練地總結(jié)了東漢時期勾股算術(shù)的重要成果，最早給出并證明了有關(guān)勾股弦三邊及其和、差關(guān)系的二十多個命題，他的證明主要是依據(jù)幾何圖形面積的換算關(guān)系。趙爽還在《勾股圓方圖注》中推導(dǎo)出二次方程 (其中a>0,A>0)的求根公式 在《日高圖注》中利用幾何圖形面積關(guān)系，給出了"重差術(shù)"的證明。(漢代天文學(xué)家測量太陽高、遠的方法稱為重差術(shù))。

　　五、月球環(huán)形山

　　月球上的環(huán)形山大多數(shù)以著名天文學(xué)家或其他學(xué)者的名字命名，月球背面的環(huán)形山中，有六座分別以我國古代天文學(xué)家名字命名：月球背面的石申環(huán)形山、張衡環(huán)形山、祖沖之環(huán)形山、郭守敬環(huán)形山及為紀念一位傳說為嘗試飛向天空而獻身的中國明代的官員萬戶而命名的萬戶環(huán)形山。另外，在月球正面有一座環(huán)形山以中國現(xiàn)代天文學(xué)家高平子命名的，它位于月球正面東經(jīng)87度、南緯6度。

　　【預(yù)測演練】

　　2013-重慶-11月球上有四座環(huán)形山是以中國古代科學(xué)家的名字命名的，關(guān)于這四位科學(xué)家，下列說法不正確的是：

　　A. 石申是著名的天文學(xué)家

　　B. 張衡發(fā)明了地動儀

　　C. 郭守敬編制的《授時歷》在當時世界上最為先進

　　D. 祖沖之第一次將圓周率(π)值計算到小數(shù)點后二位

　　【答案】D

　　【解析】第一步，本題考查古代科學(xué)成就并選錯誤項。

　　第二步，在月球上，總共有六座環(huán)形山，以中國人名字命名，其中位于月球背面的有五座，分別是石申環(huán)形山、張衡環(huán)形山、祖沖之環(huán)形山、郭守敬環(huán)形山和萬戶環(huán)形山，另外位于月球正面的有一座，是高平子環(huán)形山。其中科學(xué)家祖沖之第一次將圓周率(π)值計算到小數(shù)點后的第7位，即3.1415926到3.1415927之間，并不是后兩位。

　　因此，選擇D選項。

　　【拓展】A項：石申是戰(zhàn)國中期天文學(xué)家，經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)恒星138顆，繪制了最早的恒星表。著有《天文》八卷(西漢以后此書被尊為《石氏星經(jīng)》)、《渾天圖》等。《天文》八卷與甘德的《星占》八卷，合稱《甘石星經(jīng)》，《甘石星經(jīng)》在中國和世界天文學(xué)史上都占有重要地位。

　　B項：張衡是中國東漢時期偉大的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、發(fā)明家、地理學(xué)家、文學(xué)家，發(fā)明了渾天儀、地動儀，是東漢中期渾天說的代表人物之一。

　　C項：郭守敬是元朝著名的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、水利工程專家，他自至元十三年(1276年)起，奉命修訂新歷法，歷時四年，制訂出了通行三百六十多年的《授時歷》，成為當時世界上最先進的一種歷法。為修訂歷法，郭守敬還改制、發(fā)明了簡儀、高表等十二種新儀器。

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