『壹』 有沒有關於小學數學專業的畢業論文
小學數學教學論文--在小學數學教學中培養學生的思維能力 培養學生的思維能力是現代學校教學的一項基本任務。我們要培養社會主義現代化建設所需要的人才,其基本條件之一就是要具有獨立思考的能力,勇於創新的精神。小學數學教學從一年級起就擔負著培養學生思維能力的重要任務。下面就如何培養學生思維能力談幾點看法。 一 培養學生的邏輯思維能力是小學數學教學中一項重要任務 思維具有很廣泛的內容。根據心理學的研究,有各種各樣的思維。在小學數學教學中應該培養什麼樣的思維能力呢?《小學數學教學大綱》中明確規定,要「使學生具有初步的邏輯思維能力。」這一條規定是很正確的。下面試從兩方面進行一些分析。首先從數學的特點看。數學本身是由許多判斷組成的確定的體系,這些判斷是用數學術語和邏輯術語以及相應的符號所表示的數學語句來表達的。並且藉助邏輯推理由一些判斷形成一些新的判斷。而這些判斷的總和就組成了數學這門科學。小學數學雖然內容簡單,沒有嚴格的推理論證,但卻離不開判斷推理,這就為培養學生的邏輯思維能力提供了十分有利的條件。再從小學生的思維特點來看。他們正處在從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段。這里所說的抽象邏輯思維,主要是指形式邏輯思維。因此可以說,在小學特別是中、高年級,正是發展學生抽象邏輯思維的有利時期。由此可以看出,《小學數學教學大綱》中把培養初步的邏輯思維能力作為一項數學教學目的,既符合數學的學科特點,又符合小學生的思維特點。 值得注意的是,《大綱》中的規定還沒有得到應有的和足夠的重視。一個時期內,大家談創造思維很多,而談邏輯思維很少。殊不知在一定意義上說,邏輯思維是創造思維的基礎,創造思維往往是邏輯思維的簡縮。就多數學生說,如果沒有良好的邏輯思維訓練,很難發展創造思維。因此如何貫徹《小學數學教學大綱》的目的要求,在教學中有計劃有步驟地培養學生邏輯思維能力,還是值得重視和認真研究的問題。 《大綱》中強調培養初步的邏輯思維能力,只是表明以它為主,並不意味著排斥其他思維能力的發展。例如,學生雖然在小學階段正在向抽象邏輯思維過渡,但是形象思維並不因此而消失。在小學高年級,有些數學內容如質數、合數等概念的教學,通過實際操作或教具演示,學生更易於理解和掌握;與此同時學生的形象思維也會繼續得到發展。又例如,創造思維能力的培養,雖然不能作為小學數學教學的主要任務,但是在教學與舊知識有密切聯系的新知識時,在解一些富有思考性的習題時,如果採用適當的教學方法,可以對激發學生思維的創造性起到促進作用。教學時應該有意識地加以重視。至於辯證思維,從思維科學的理論上說,它屬於抽象邏輯思維的高級階段;從個體的思維發展過程來說,它遲於形式邏輯思維的發展。據初步研究,小學生在10歲左右開始萌發辨證思維。因此在小學不宜過早地把發展辯證思維作為一項教學目的,但是可以結合某些數學內容的教學滲透一些辯證觀點的因素,為發展辯證思維積累一些感性材料。例如,通用教材第一冊出現,可以使學生初步地直觀地知道第二個加數變化了,得數也隨著變化了。到中年級課本中還出現一些表格,讓學生說一說被乘數(或被除數)變化,積(或商)是怎樣跟著變化的。這就為以後認識事物是相互聯系、變化的思想積累一些感性材料。 二 培養學生思維能力要貫穿在小學數學教學的全過程 現代教學論認為,教學過程不是單純的傳授和學習知識的過程,而是促進學生全面發展(包括思維能力的發展)的過程。從小學數學教學過程來說,數學知識和技能的掌握與思維能力的發展也是密不可分的。一方面,學生在理解和掌握數學知識的過程中,不斷地運用著各種思維方法和形式,如比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理;另一方面,在學習數學知識時,為運用思維方法和形式提供了具體的內容和材料。這樣說,絕不能認為教學數學知識、技能的同時,會自然而然地培養了學生的思維能力。數學知識和技能的教學只是為培養學生思維能力提供有利的條件,還需要在教學時有意識地充分利用這些條件,並且根據學生年齡特點有計劃地加以培養,才能達到預期的目的。如果不注意這一點,教材沒有有意識地加以編排,教法違背激發學生思考的原則,不僅不能促進學生思維能力的發展,相反地還有可能逐步養成學生死記硬背的不良習慣。 怎樣體現培養學生思維能力貫穿在小學數學教學的全過程?是否可以從以下幾方面加以考慮。 (一)培養學生思維能力要貫穿在小學階段各個年級的數學教學中。要明確各年級都擔負著培養學生思維能力的任務。從一年級一開始就要注意有意識地加以培養。例如,開始認識大小、長短、多少,就有初步培養學生比較能力的問題。開始教學10以內的數和加、減計算,就有初步培養學生抽象、概括能力的問題。開始教學數的組成就有初步培養學生分析、綜合能力的問題。這就需要教師引導學生通過實際操作、觀察,逐步進行比較、分析、綜合、抽象、概括,形成10以內數的概念,理解加、減法的含義,學會10以內加、減法的計算方法。如果不注意引導學生去思考,從一開始就有可能不自覺地把學生引向死記數的組成,機械地背誦加、減法得數的道路上去。而在一年級養成了死記硬背的習慣,以後就很難糾正。 (二)培養學生思維能力要貫穿在每一節課的各個環節中。不論是開始的復習,教學新知識,組織學生練習,都要注意結合具體的內容有意識地進行培養。例如復習20以內的進位加法時,有經驗的教師給出式題以後,不僅讓學生說出得數,還要說一說是怎樣想的,特別是當學生出現計算錯誤時,說一說計算過程有助於加深理解「湊十」的計算方法,學會類推,而且有效地消滅錯誤。經過一段訓練後,引導學生簡縮思維過程,想一想怎樣能很快地算出得數,培養學生思維的敏捷性和靈活性。在教學新知識時,不是簡單地告知結論或計演算法則,而是引導學生去分析、推理,最後歸納出正確的結論或計演算法則。例如,教學兩位數乘法,關鍵是通過直觀引導學生把它分解為用一位數乘和用整十數乘,重點要引導學生弄清整十數乘所得的部分積寫在什麼位置,最後概括出用兩位數乘的步驟。學生懂得算理,自己從直觀的例子中抽象、概括出計算方法,不僅印象深刻,同時發展了思維能力。在教學中看到,有的老師也注意發展學生思維能力,但不是貫穿在一節課的始終,而是在一節課最後出一兩道稍難的題目來作為訓練思維的活動,或者專上一節思維訓練課。這種把培養思維能力只局限在某一節課內或者一節課的某個環節內,是值得研究的。當然,在教學全過程始終注意培養思維能力的前提下,為了掌握某一特殊內容或特殊方法進行這種特殊的思維訓練是可以的,但是不能以此來代替教學全過程發展思維的任務。 (三)培養思維能力要貫穿在各部分內容的教學中。這就是說,在教學數學概念、計演算法則、解答應用題或操作技能(如測量、畫圖等)時,都要注意培養思維能力。任何一個數學概念,都是對客觀事物的數量關系或空間形式進行抽象、概括的結果。因此教學每一個概念時,要注意通過多種實物或事例引導學生分析、比較、找出它們的共同點,揭示其本質特徵,做出正確的判斷,從而形成正確的概念。例如,教學長方形概念時,不宜直接畫一個長方形,告訴學生這就叫做長方形。而應先讓學生觀察具有長方形的各種實物,引導學生找出它們的邊和角各有什麼共同特點,然後抽象出圖形,並對長方形的特徵作出概括。教學計演算法則和規律性知識更要注意培養學生判斷、推理能力。例如,教學加法結合律,不宜簡單地舉一個例子,就作出結論。最好舉兩三個例子,每舉一個例子,引導學生作出個別判斷〔如(2+3)+5=2+(3+5),先把2和3加在一起再同5相加,與先把3和5加在一起再同2相加,結果相同〕。然後引導學生對幾個例子進行分析、比較,找出它們的共同點,即等號左端都是先把前兩個數相加,再同第三個數相加,而等號右端都是先把後兩個數相加,再同第一個數相加,結果不變。最後作出一般的結論。這樣不僅使學生對加法結合律理解得更清楚,而且學到不完全歸納推理的方法。然後再把得到的一般結論應用到具體的計算(如57+28+12)中去並能說出根據什麼可以使計算簡便。這樣又學到演繹的推理方法至於解應用題引導學生分析數量關系,這里不再贅述。 三 設計好練習題對於培養學生思維能力起著重要的促進作用 培養學生的思維能力同學習計算方法、掌握解題方法一樣,也必須通過練習。而且思維與解題過程是密切聯系著的。培養思維能力的最有效辦法是通過解題的練習來實現。因此設計好練習題就成為能否促進學生思維能力發展的重要一環。一般地說,課本中都安排了一定數量的有助於發展學生思維能力的練習題。但是不一定都能滿足教學的需要,而且由於班級的情況不同,課本中的練習題也很難做到完全適應各種情況的需要。因此教學時往往要根據具體情況做一些調整或補充。為此提出以下幾點建議供參考。 (一)設計練習題要有針對性,要根據培養目標來進行設計。例如,為了了解學生對數學概念是否清楚,同時也為了培養學生運用概念進行判斷的能力,可以出一些判斷對錯或選擇正確答案的練習題。舉個具體例子:「所有的質數都是奇數。()」如要作出正確判斷,學生就要分析偶數裡面有沒有質數。而要弄清這一點,要明確什麼叫做偶數,什麼叫做質數,然後應用這兩個概念的定義去分析能被2整除的數裡面有沒有一個數,它的約數只1和它自身。想到了2是偶數又是質數,這樣就可以斷定上面的判斷是錯誤的。
『貳』 關於小學數學的論文
北極熊豆豆和各位 回答得很中肯,我也遇到過同樣的尷尬,不過被我識破了,其中的一位還專是給我評了滿意答屬案。但是還有好幾位即使回答得精彩准確無誤,連個贊同的也沒有。你如果願意滿意答案,也最好最好發到我郵箱。我要的是贊同就可以了。
寫作方法最好是仿寫,抄襲是永遠也寫不出優秀論文的。
我的經驗體會是現在投稿不比2003年以前,是有償刊登的。這以前,凡是寫得好的,一律刊發並奉送稿酬。
如果信任,我可以發一篇給你參考。
願你思路清晰文筆流暢,預祝你寫出優秀的教育教育論文來。等著你的好消息。
『叄』 關於小學數學方面還有什麼論文可作畢業論文題目來寫力求新穎!謝謝各位!
還是寫自己熟悉的吧,只要在一個問題上弄好了就行
『肆』 如何寫小學數學畢業論文
我靠, 你是天才吧,小學數學畢業論文?你那個小學的,你發個微博說一下,明天就讓你們學校關門去
『伍』 我想寫關於小學數學教材某一小方面的畢業論文。
根據我指導學生寫論文的經驗, 這是學生寫論文時常碰到的一種情況。論文有兩種,一種是「參考型」,就不多說了。一種是獨創型。對本科生、碩士生而言,不一定是有所發明的獨創(有所發明、有所創造當然更好,雖不多見,但也會有),而是說是自己動手選定主題、選擇確定思路-結構-方法、搜集材料,分析問題解決問題的一種勞動過程,目的是了解、熟悉科研工作的過程和方法。
重要的是選題、搜集資料的初步工作做好以後,就要動手寫。一寫就可以發現問題:是資料不足?方法不對或不好?問題本身還沒有搞懂、搞透?還是選題不合適、需要換題?(太大——一篇論文寫不出來,太小、太淺或太舊——容量太小或者沒有價值,太深——研究不來,留待以後)
所以,一定要動手寫。只有動手寫,才可以發現問題,在寫的過程中逐步解決這些問題,加深研究,寫、研互相作用,互相促進,最後達成解決問題、論文成型的結果,最後再調整潤色一下即可定稿。(當然有的老師有可能會提一些修改意見)。
所以一定要動手寫,否則可能會陷入越看得多越不知何去何從、再看更不知何去何從的怪圈。時間白白的過去了,事兒還沒辦成。
這跟談戀愛似的,有的人看準了就果斷下手,抱得美人歸或尋得如意郎,有的人挑花了眼,左看右看都不合適,光陰荏苒,歲月蹉跎,最後無法多看了,有的就只好草草了事,留下遺憾。
『陸』 請幫我寫一篇有關小學數學教學方面的論文
隨著全球信息量的爆炸式的增長,數據挖掘技術已成為新世紀計算機科學技術的研究熱點。聚類分析是數據挖掘的最主要的功能之一,聚類就是將數據對象分組為多個類或簇,在同一個簇中的對象之間具有較高的相似度,而不同簇中的對象差別較大。聚類分析主要解決的問題是如何在沒有先驗知識的前提下,實現滿足這種要求的聚簇的集合。到目前為止,人們提出了各種各樣數據挖掘的聚類演算法,但這些演算法僅適用於特定的應用以及用戶,而且它們在理論和方法上還有待完善,甚至還有嚴重的不足之處。K-means聚類演算法在數據挖掘領域具有非常重要的應用價值。但隨著應用領域的拓展和新的問題需求,K-means本身存在的局限越來越突出。在應用中聚類個數通常根據用戶視覺和使用方便性假定,但用戶往往不能准確的確定聚類個數,聚類個數一旦確定在整個聚類過程中都不能更改,最終得到的簇的數目就是初始的聚類個數。並且初始聚類中心的選取不同也同樣會影響聚類演算法的效果,因此用戶一般不會得到准確的聚類。K-means演算法這兩個重要缺點嚴重影響了它在聚類演算法中的應用范圍。本文在分析了當前各種聚類演算法的思想和方法的同時,針對K-means演算法存在的一些缺陷和不足,提出了基於特徵點選擇的聚類演算法CFPS (Clustering algorithm based on Feature Point Selection)。CFPS演算法同樣也屬於劃分聚類演算法,CFPS演算法在聚類過程中引入了適應度函數,演算法根據對象間的距離和適應函數的值進行聚類和調整聚類個數k,CFPS演算法不用選取初始聚類中心,演算法開始時每個聚類對象自成一類,因此聚類結果穩定,演算法不會陷入局部最優的聚類結果。實驗結果表明CFPS聚類演算法在數據挖掘中與其它聚類演算法相比,CFPS演算法提高了聚類精度和效率。因此用戶可以方便地使用本文提出CFPS演算法,不需要配置復雜的參數,並且能得到更好或一樣的結果聚類分析及相關技術在入侵檢測中的應用是當前入侵檢測研究的一個熱點,本文嘗試將CFPS聚類演算法應用於入侵檢測系統中,並使用KDD CUP1999數據集作為實驗數據,對K-means演算法與CFPS演算法進行了模擬實驗,演算法分析與實驗結果表明CFPS演算法具有較好的檢測性能,可以獲得較高的檢測率和較低的誤報率,該方法克服了傳統K-means演算法需要人為確定k值和受初始聚類中心點選擇影響的問題。
很多朋友還在為論文的寫作煩惱嗎?
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『柒』 誰能給我個關於小學數學的論文
數學發展史
此書記錄了世界初等數學的發展與變遷。可大體分為「數的出現」、「數字與符號的起源與發展」、「分數」、「代數與方程」、「幾何」、「數論」與「名著錄」七大項,跨度千萬年。可讓讀者了解數學的光輝歷史與發展。是將歷史與數學結合出的趣味網路讀物。
數的出現
一、數的概念出現
人對於「數」的概念是與身俱來的。從原始人開始,人就能分出一與二與三的區別,從而,就有了對數的認識。而為了表示數,原始人就創造並使用了一種古老卻笨拙且不太實用的方法——結繩計數。通過在繩子上打結來表示所指物體的數量,而為了辨認數量,也就出現了數數這一重要的方法。這一方法如今看來十分笨拙,但卻是人對數學的認識由零到一的關鍵一步。從這笨拙的一步人們也意識到:對數學的闡述必須要盡量得簡潔清楚。這是一個從那時開始便影響至今的人類第一個數學方面的認識,這也是人類為了解數學而邁出的關鍵性一步。
數字與符號的起源與發展
一、數的出現
很快,人類就又邁出了一大步。隨著文字的出現,最原始的數字就出現了。且更令人高興的是,人們將自己的認識代入了設計之中,他們想到了「以一個大的代替多個小的」這種方法來設計,而在字元表示之中,就是「進位制」。在眾多的數碼之中,有古巴比侖的二十進制數碼、古羅馬字元,但一直流傳至今的,世界通用的阿拉伯數字。它們告訴了我們:簡潔的,就是最好的。
而現在,又出現了「二進制數」、「三進制數」等低位進制數,有時人們會認為它們有些過度的「簡潔」,使數據會過多得長,而不便書寫,且熟悉了十進制的阿拉伯數字後,改變進制的換算也十分麻煩。其實,人是高等動物 ,理解能力強,從古至今都以十為整,所以習慣了十進制。可是,不是所有的東西都有智商,而且不可能智商高到能明顯區分1-10,卻能通過明顯相反的方式表達兩個數碼。於是,人類創造了「二進制數」,不過它們不便書寫,只適用於計算機和某些智能機器。但不可否認的是,它又創造了一種新的數碼表示方法。
二、符號的出現
加減乘除〈+、-、×(·)、÷(∶)〉等數學符號是我們每一個人最熟悉的符號,因為不光在數學學習中離不開它們,幾乎每天的日常的生活也離不開它們。別看它們這么簡
單,直到17世紀中葉才全部形成。
法國數學家許凱在1484年寫成的《算術三篇》中,使用了一些編寫符號,如用D表示加法,用M表示減法。這兩個符號最早出現在德國數學家維德曼寫的《商業速演算法》中,他用「+」表示超過,用「-」表示不足。
1、加號(+)和減號(-)
加減號「+」,「-」,1489年德國數學家魏德曼在他的著作中首先使用了這兩個符號,但正式為大家公認是從1514年荷蘭數學家荷伊克開始。到1514年,荷蘭的赫克首次用「+」表示加法,用「-」表示減法。1544年,德國數學家施蒂費爾在《整數算術》中正式用「+」和「-」表示加減,這兩個符號逐漸被公認為真正的算術符號,廣泛採用。
2、乘號(×、·)
乘號「×」,英國數學家奧屈特於1631年提出用「×」表示相乘。英國數學家奧特雷德於1631年出版的《數學之鑰》中引入這種記法。據說是由加法符號+變動而來,因為乘法運算是從相同數的連加運算發展而來的。另一乘號「·」是數學家赫銳奧特首創的。後來,萊布尼茲認為「×」容易與「X」相混淆,建議用「·」表示乘號,這樣,「·」也得到了承認。
3、除號(÷)
除法除號「÷」,最初這個符號是作為減號在歐洲大陸流行,奧屈特用「:」表示除或比.也有人用分數線表示比,後來有人把二者結合起來就變成了「÷」。瑞士的數學家拉哈的著作中正式把「÷」作為除號。符號「÷」是英國的瓦里斯最初使用的,後來在英國得到了推廣。除的本意是分,符號「÷」的中間的橫線把上、下兩部分分開,形象地表示了「分」。
至此,四則運算符號齊備了,當時還遠未達到被各國普遍採用的程度。
4、等號(=)
等號「=」,最初是1540年由英國牛津大學教授瑞柯德開始使用。1591年法國數學家韋達在其著作中大量使用後,才逐漸為人們所接受。
分數
一、分數的產生與定義
人類歷史上最早產生的數是自然數(正整數),以後在度量和均分時往往不能正好得到整數的結果,這樣就產生了分數。
一個物體,一個圖形,一個計量單位,都可看作單位「1」。把單位「1」平均分成幾份,表示這樣一份或幾份的數叫做分數。在分數里,表示把單位「1」平均分成多少份的叫做分母,表示有這樣多少份的叫做分子;其中的一份叫做分數單位。
分子,分母同時乘或除以一個相同的數〔0除外〕,分數的大小不變.這就是分數的基本性質.
分數一般包括:真分數,假分數,帶分數.
真分數小於1.
假分數大於1,或者等於1.
帶分數大於1而又是最簡分數.帶分數是由一個整數和一個真分數組成的。
注意 :
①分母和分子中不能有0,否則無意義。
②分數中的分子或分母不能出現無理數(如2的平方根),否則就不是分數。
③一個最簡分數的分母中只有2和5兩個質因數就能化成有限小數;如果最簡分數的分母中只含有2和5以外的質因數那麼就能化成純循環小數;如果最簡分數的分母中既含有2或5兩個質因數也含有2和5以外的質因數那麼就能化成混循環小數。(註:如果不是一個最簡分數就要先化成最簡分數再判斷;分母是2或5的最簡分數一定能化成有限小數,分母是其他質數的最簡分數一定能化成純循環小數)
二、分數的歷史與演變
分數在我們中國很早就有了,最初分數的表現形式跟現在不一樣。後來,印度出現了和我國相似的分數表示法。再往後,阿拉伯人發明了分數線,分數的表示法就成為現在這樣了。
在歷史上,分數幾乎與自然數一樣古老。早在人類文化發明的初期,由於進行測量和均分的需要,引入並使用了分數。
在許多民族的古代文獻中都有關於分數的記載和各種不同的分數制度。早在公元前2100多年,古代巴比倫人(現處伊拉克一帶)就使用了分母是60的分數。
公元前1850年左右的埃及算學文獻中,也開始使用分數。
200多年前,瑞士數學家歐拉,在《通用算術》一書中說,要想把7米長的一根繩子分成三等份是不可能的,因為找不到一個合適的數來表示它.如果我們把它分成三等份,每份是3/7 米.像3/7 就是一種新的數,我們把它叫做分數.
為什麼叫它分數呢?分數這個名稱直觀而生動地表示這種數的特徵.例如,一隻西瓜四個人平均分,不把它分成相等的四塊行嗎?從這個例子就可以看出,分數是度量和數學本身的需要——除法運算的需要而產生的.
最早使用分數的國家是中國.我國春秋時代(公元前770年~前476年)的《左傳》中,規定了諸侯的都城大小:最大不可超過周文王國都的三分之一,中等的不可超過五分之一,小的不可超過九分之一。秦始皇時代的歷法規定:一年的天數為三百六十五又四分之一。這說明:分數在我國很早就出現了,並且用於社會生產和生活。
《九章算術》是我國1800多年前的一本數學專著,其中第一章《方田》里就講了分數四則演算法.
在古代,中國使用分數比其他國家要早出一千多年.所以說中國有著悠久的歷史,燦爛的文化 。
幾何
一、公式
1、平面圖形
正方形: S=a² C=4a
三角形: S=ah/2 a=2S/h h=2S/a
平行四邊形:S=ah a=S/h h=S/a
梯形: S=(a+b)h/2 h=2S/(a+b) a=2S/h-b b=2S/h-a
圓形: S=∏r² C=2r∏=∏d r=d/2=C/∏/2r²=S/∏ d=C/∏
半圓: S=∏r²/2 C=∏r+d=5.14r
頂點數+面數-塊數=1
2、立體圖形
正方體: V=a³=S底·a S表=6a² S底=a² S側=4a² 棱長和=12a
長方體: V=abh=S底·h S表=2(ab+ac+bc) S側=2(a+b)h 棱長和=4(a+b+h)
圓柱: V=∏r²h S表=2∏r²+∏r²h=S底(h+2) S側=∏r²h S底=∏r²
其它柱體:V=S底h
錐體: V=V柱體/3
球: V=4/3∏r³ S表=4∏r²
頂點數+面數-棱數=2
數論
一、數論概述
人類從學會計數開始就一直和自然數打交道了,後來由於實踐的需要,數的概念進一步擴充,自然數被叫做正整數,而把它們的相反數叫做負整數,介於正整數和負整數中間的中性數叫做0。它們合起來叫做整數。(現在,自然數的概念有了改變,包括正整數和0)
對於整數可以施行加、減、乘、除四種運算,叫做四則運算。其中加法、減法和乘法這三種運算,在整數范圍內可以毫無阻礙地進行。也就是說,任意兩個或兩個以上的整數相加、相減、相乘的時候,它們的和、差、積仍然是一個整數。但整數之間的除法在整數范圍內並不一定能夠無阻礙地進行。
人們在對整數進行運算的應用和研究中,逐步熟悉了整數的特性。比如,整數可分為兩大類—奇數和偶數(通常被稱為單數、雙數)等。利用整數的一些基本性質,可以進一步探索許多有趣和復雜的數學規律,正是這些特性的魅力,吸引了古往今來許多的數學家不斷地研究和探索。
數論這門學科最初是從研究整數開始的,所以叫做整數論。後來整數論又進一步發展,就叫做數論了。確切的說,數論就是一門研究整數性質的學科。
二、數論的發展簡況
自古以來,數學家對於整數性質的研究一直十分重視,但是直到十九世紀,這些研究成果還只是孤立地記載在各個時期的算術著作中,也就是說還沒有形成完整統一的學科。
自我國古代,許多著名的數學著作中都關於數論內容的論述,比如求最大公約數、勾股數組、某些不定方程整數解的問題等等。在國外,古希臘時代的數學家對於數論中一個最基本的問題——整除性問題就有系統的研究,關於質數、和數、約數、倍數等一系列概念也已經被提出來應用了。後來的各個時代的數學家也都對整數性質的研究做出過重大的貢獻,使數論的基本理論逐步得到完善。
在整數性質的研究中,人們發現質數是構成正整數的基本「材料」,要深入研究整數的性質就必須研究質數的性質。因此關於質數性質的有關問題,一直受到數學家的關注。
到了十八世紀末,歷代數學家積累的關於整數性質零散的知識已經十分豐富了,把它們整理加工成為一門系統的學科的條件已經完全成熟了。德國數學家高斯集中前人的大成,寫了一本書叫做《算術探討》,1800年寄給了法國科學院,但是法國科學院拒絕了高斯的這部傑作,高斯只好在1801年自己發表了這部著作。這部書開始了現代數論的新紀元。
在《算術探討》中,高斯把過去研究整數性質所用的符號標准化了,把當時現存的定理系統化並進行了推廣,把要研究的問題和意志的方法進行了分類,還引進了新的方法。
由於近代計算機科學和應用數學的發展,數論得到了廣泛的應用。比如在計算方法、代數編碼、組合論等方面都廣泛使用了初等數論范圍內的許多研究成果;又文獻報道,現在有些國家應用「孫子定理」來進行測距,用原根和指數來計算離散傅立葉變換等。此外,數論的許多比較深刻的研究成果也在近似分析、差集合、快速變換等方面得到了應用。特別是現在由於計算機的發展,用離散量的計算去逼近連續量而達到所要求的精度已成為可能。
三、數論的分類
初等數論
意指使用不超過高中程度的初等代數處理的數論問題,最主要的工具包括整數的整除性與同餘。重要的結論包括中國剩餘定理、費馬小定理、二次互逆律等等。
解析數論
藉助微積分及復分析的技術來研究關於整數的問題,主要又可以分為積性數論與加性數論兩類。積性數論藉由研究積性生成函數的性質來探討質數分布的問題,其中質數定理與狄利克雷定理為這個領域中最著名的古典成果。加性數論則是研究整數的加法分解之可能性與表示的問題,華林問題是該領域最著名的課題。此外例如篩法、圓法等等都是屬於這個范疇的重要議題。我國數學家陳景潤在解決「哥德巴赫猜想」問題中使用的是解析數論中的篩法。
代數數論
是把整數的概念推廣到代數整數的一個分支。關於代數整數的研究,主要的研究目標是為了更一般地解決不定方程的問題,而為了達到此目的,這個領域與代數幾何之間的關聯尤其緊密。建立了素整數、可除性等概念。
幾何數論
是由德國數學家、物理學家閔可夫斯基等人開創和奠基的。主要在於透過幾何觀點研究整數(在此即格子點)的分布情形。幾何數論研究的基本對象是「空間格網」。在給定的直角坐標繫上,坐標全是整數的點,叫做整點;全部整點構成的組就叫做空間格網。空間格網對幾何學和結晶學有著重大的意義。最著名的定理為Minkowski 定理。由於幾何數論涉及的問題比較復雜,必須具有相當的數學基礎才能深入研究。
計算數論
藉助電腦的演算法幫助數論的問題,例如素數測試和因數分解等和密碼學息息相關的話題。
超越數論
研究數的超越性,其中對於歐拉常數與特定的 Zeta 函數值之研究尤其令人感到興趣。
組合數論
利用組合和機率的技巧,非構造性地證明某些無法用初等方式處理的復雜結論。這是由艾狄胥開創的思路。
四、皇冠上的明珠
數論在數學中的地位是獨特的,高斯曾經說過「數學是科學的皇後,數論是數學中的皇冠」。因此,數學家都喜歡把數論中一些懸而未決的疑難問題,叫做「皇冠上的明珠」,以鼓勵人們去「摘取」。
簡要列出幾顆「明珠」:費爾馬大定理、孿生素數問題、歌德巴赫猜想、角谷猜想、圓內整點問題、完全數問題……
五、中國人的成績
在我國近代,數論也是發展最早的數學分支之一。從二十世紀三十年代開始,在解析數論、刁藩都方程、一致分布等方面都有過重要的貢獻,出現了華羅庚、閔嗣鶴、柯召等第一流的數論專家。其中華羅庚教授在三角和估值、堆砌素數論方面的研究是享有盛名的。1949年以後,數論的研究的得到了更大的發展。特別是在「篩法」和「歌德巴赫猜想」方面的研究,已取得世界領先的優秀成績。 特別是陳景潤在1966年證明「歌德巴赫猜想」的「一個大偶數可以表示為一個素數和一個不超過兩個素數的乘積之和」以後,在國際數學引起了強烈的反響,盛贊陳景潤的論文是解析數學的名作,是篩法的光輝頂點。至今,這仍是「歌德巴赫猜想」的最好結果。
名著錄
《幾何原本》 歐幾里得 約公元前300年
《周髀算經》 作者不詳 時間早於公元前一世紀
《九章算術》 作者不詳 約公元一世紀
《孫子算經》 作者不詳 南北朝時期
《幾何學》 笛卡兒 1637年
《自然哲學之數學原理》 牛頓 1687年
《無窮分析引論》 歐拉 1748年
《微分學》 歐拉 1755年
《積分學》(共三卷) 歐拉 1768-1770年
《算術探究》 高斯 1801年
《堆壘素數論》 華羅庚 1940年左右
任意選一段吧!!!