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刘徽 刘徽(生于公元250年左右),是中国数学史上一个非常伟大的数学家,在世界数学史上,也占有杰出的地位.他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产. 贾宪 贾宪,中国古代北宋时期杰出的数学家。曾撰写的《黄帝九章算法细草》(九卷)和《算法斆古集》(二卷)(斆xiào,意:数导)均已失传。 他的主要贡献是创造了"贾宪三角"和增乘开方法,增乘开方法即求高次幂的正根法。目前中学数学中的混合除法,其原理和程序均与此相仿,增乘开方法比传统的方法整齐简捷、又更程序化,所以在开高次方时,尤其显出它的优越性,这个方法的提出要比欧洲数学家霍纳的结论早七百多年。 秦九韶 秦九韶(约1202--1261),字道古,四川安岳人。先后在湖北,安徽,江苏,浙江等地做官,1261年左右被贬至梅州,(今广东梅县),不久死于任所。他与李冶,杨辉,朱世杰并称宋元数学四大家。早年在杭州“访习于太史,又尝从隐君子受数学”,1247年写成著名的《数书九章》。《数书九章》全书凡18卷,81题,分为九大类。其最重要的数学成就----“大衍总数术”(一次同余组解法)与“正负开方术"(高次方程数值解法),使这部宋代算经在中世纪世界数学史上占有突出的地位。 李冶 李冶(1192----1279),原名李治,号敬斋,金代真定栾城人,曾任钧州(今河南禹县)知事,1232年钧州被蒙古军所破,遂隐居治学,被元世祖忽必烈聘为翰林学士,仅一年,便辞官回乡。1248年撰成《测圆海镜》,其主要目的是说明用天元术列方程的方法。“天元术”与现代代数中的列方程法相类似,“立天元一为某某”,相当于“设x为某某“,可以说是符号代数的尝试。李冶还有另一步数学著作《益古演段》(1259)也是讲解天元术的。 朱世杰 朱世杰(1300前后),字汉卿,号松庭,寓居燕山(今北京附近),“以数学名家周游湖海二十余年”,“踵门而学者云集”(莫若、祖颐:《四元玉鉴》后序)。朱世杰数学代表作有《算学启蒙》(1299)和《四元玉鉴》(1303)。《算术启蒙》是一部通俗数学名著,曾流传海外,影响了朝鲜、日本数学的发展。《四元玉鉴》则是中国宋元数学高峰的又一个标志,其中最杰出的数学创造有“四元术”(多元高次方程列式与消元解法)、“垛积术”(高阶等差数列求和)与“招差术”(高次内插法). 祖冲之 祖冲之(公元429~500年)祖籍是现今河北省涞源县,他是南北朝时代的一位杰出科学家。他不仅是一位数学家,同时还通晓天文历法、机械制造、音乐等领域,并且是一位天文学家。 祖冲之在数学方面的主要成就是关于圆周率的计算,他算出的圆周率为3.1415926<π<3.1415927,这一结果的重要意义在于指出误差的范围,是当时世界最杰出的成就。祖冲之确定了两个形式的π值,约率355/173(≈3.1415926)密率22/7(≈3.14),这两个数都是π的渐近分数。 祖暅 祖暅,祖冲之之子,同其父祖冲之一起圆满解决了球面积的计算问题,得到正确的体积公式。现行教材中著名的“祖暅原理”,在公元五世纪可谓祖暅对世界杰出的贡献。 杨辉 杨辉,中国南宋时期杰出的数学家和数学教育家。在13世纪中叶活动于苏杭一带,其著作甚多。 他著名的数学书共五种二十一卷。著有《详解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通变本末》三卷(1274年)、《田亩比类乘除算法》二卷(1275年)、《续古摘奇算法》二卷(1275年)。 他在《续古摘奇算法》中介绍了各种形式的"纵横图"及有关的构造方法,同时"垛积术"是杨辉继沈括"隙积术"后,关于高阶等差级数的研究。杨辉在"纂类"中,将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为乘除、分率、合率、互换、二衰分、叠积、盈不足、方程、勾股等九类。 赵爽 赵爽,三国时期东吴的数学家。曾注《周髀算经》,他所作的《周髀算经注》中有一篇《勾股圆方图注》全文五百余字,并附有云幅插图(已失传),这篇注文简练地总结了东汉时期勾股算术的重要成果,最早给出并证明了有关勾股弦三边及其和、差关系的二十多个命题,他的证明主要是依据几何图形面积的换算关系。 赵爽还在《勾股圆方图注》中推导出二次方程 (其中a>0,A>0)的求根公式 在《日高图注》中利用几何图形面积关系,给出了"重差术"的证明。(汉代天文学家测量太阳高、远的方法称为重差术)。 华罗庚 华罗庚,中国现代数学家。1910年11月12日生于江苏省金坛县。1985年6月12日在日本东京逝世。华罗庚1924年初中毕业之后,在上海中华职业学校学习不到一年,因家贫辍学,他刻苦自修数学,1930年在《科学》上发表了关于代数方程式解法的文章,受到专家重视,被邀到清华大学工作,开始了数论的研究,1934年成为中华教育文化基金会研究员。1936年作为访问学者去英国剑桥大学工作。1938年回国,受聘为西南联合大学教授。1946年应苏联普林斯顿高等研究所邀请任研究员,并在普林斯顿大学执教。1948年始,他为伊利诺伊大学教授。 1924年金坛中学初中毕业,后刻苦自学。1930年后在清华大学任教。1936年赴英国剑桥大学访问、学习。1938年回国后任西南联合大学教授。1946年赴美国,任普林斯顿数学研究所研究员、普林斯顿大学和伊利诺斯大学教授,1950年回国。40年代,解决了高斯完整三角和的估计这一历史难题,得到了最佳误差阶估计(此结果在数论中有着广泛的应用);对G.H.哈代与J.E.李特尔伍德关于华林问题及E.赖特关于塔里问题的结果作了重大的改进,至今仍是最佳纪录。 代数方面,证明了历史长久遗留的一维射影几何的基本定理;给出了体的正规子体一定包含在它的中心之中这个结果的一个简单而直接的证明,被称为嘉当-布饶尔-华定理。其专著《堆垒素数论》系统地总结、发展与改进了哈代与李特尔伍德圆法、维诺格拉多夫三角和估计方法及他本人的方法,发表40余年来其主要结果仍居世界领先地位,先后被译为俄、匈、日、德、英文出版,成为20世纪经典数论著作之一。其专著《多个复变典型域上的调和分析》以精密的分析和矩阵技巧,结合群表示论,具体给出了典型域的完整正交系,从而给出了柯西与泊松核的表达式。这项工作在调和分析、复分析、微分方程等研究中有着广泛深入的影响,曾获中国自然科学奖一等奖。倡导应用数学与计算机的研制,曾出版《统筹方法平话》、《优选学》等多部著作并在中国推广应用。与王元教授合作在近代数论方法应用研究方面获重要成果,被称为“华-王方法”。在发展数学教育和科学普及方面做出了重要贡献。发表研究论文200多篇,并有专著和科普性著作数十种。 陈景润 数学家,中国科学院院士。1933 年5月22日生于福建福州。1953年毕业于厦门大学 数学系。1957年进入中国科学院数学研究所并在华罗庚教授指导下从事数论方面的研究。历任中国科学院数学研究所研究员、所学术委员会委员兼贵阳民族学院、河南大学、青岛大学、华中工学院、福建师范大学等校教授,国家科委数学学科组成员,《数学季刊》主编等职。主要从事解析数论方面的研究,并在哥德巴赫猜想研究方面取得国际领先的成果。这一成果国际上誉为“陈氏定理”,受到广泛引用。这项工作,使之与王元教授、潘承洞教授共同获得1978年国家自然科学奖一等奖。其后对上述定理又作了改进,并于1979年初完成论文《算术级数中的最小素数》,将最小素数从原有的80推进到 16 ,受到国际数学界好评。对组合数学与现代经济管理、科学实验、尖端技术、人类生活密切关系等问题也作了研究。发表研究论文70余篇,并有《数学趣味谈》、《组合 数学》等著作。参考资料:

世界著名的数学家 Weierstrass 魏尔斯特拉斯(古典分析学集大成者,德国人) Cantor 康托尔 (Weiestrass的学生,集合论的鼻祖) Bernoulli 伯努力 (这是一个17世纪的家族,专门产数学家物理学家) Fatou 法都(实变函数中有一个Fatou引理,为北大实变必考的要点) Green 格林(有很多姓绿的人,反正都很牛) S.Lie 李 (创造了著名的Lie群,是近代数学物理中最重要的一个概念) Euler 欧拉(后来双目失明了,但是其伟大很少有人能与之相比) Gauss 高斯(有些人不需要说明,Gauss就是一个) Sturm 斯图谟(那个Liouvel-Sturm定理的人,项武义先生很推崇他) Riemann 黎曼(不知道这个名字,就是说不知道世界上存在着数学家) Neumann 诺伊曼(造了第一台电脑,人类历史上最后一个数学物理的全才) Caratheodory 卡拉西奥多礼(外测度的创立者,曾经是贵族) Newton 牛顿(名字带牛,实在是牛) Jordan 约当(Jordan标准型,Poincare前的法国数学界精神领袖) Laplace 拉普拉斯(这人的东西太多了,到处都有) Wiener 维纳(集天才变态于一身的大家,后来在MIT做教授) Thales 泰勒斯(古希腊著名哲学家,有一个他囤积居奇发财的轶事) Maxwell 麦克斯韦(电磁学中的Maxwell方程组) Riesz 黎茨(泛函里的Riesz表示定理,当年匈牙利数学竞赛第一) Fourier 傅立叶(巨烦无比的Fourier变换,他当年黑过Galois) Noether 诺特(最最伟大的女数学家,抽象代数之母) Kepler 开普勒(研究行星怎么绕着太阳转的人) Kolmogorov 柯尔莫戈洛夫(苏联的超级牛人烂人,一生桀骜不驯) Borel 波莱尔(学过数学分析和实分析都知道此人) Sobolev 所伯列夫(著名的Sobolev空间,改变了现代PDE的写法) Dirchlet 狄利克雷(Riemann的老师,伟大如他者廖若星辰) Lebesgue 勒贝格(实分析的开山之人,他的名字经常用来修饰测度这个名词) Leibniz 莱不尼兹(和Newton争谁发明微积分,他的记号使微积分容易掌握) Abel 阿贝尔(天才,有形容词形式的名字不多,Abelian就是一个) Lagrange 拉格朗日(法国姓L的伟人有三个,他,Laplace,Legendre) Ramanujan 拉曼奴阳(天资异禀,死于思乡病) Ljapunov 李雅普诺夫(爱微分方程和动力系统,但更爱他的妻子) Holder 赫尔得(Holder不等式,L-p空间里的那个) Poisson 泊松(概率中的Poisson过程,也是纯数学家) Nikodym 发音很难的说(有著名的Ladon-Nikodym定理) H.Hopf 霍普夫(微分几何大师,陈省身先生的好朋友) Pythagoras 毕达哥拉斯(就是勾股定理在西方的发现者) Baire 贝尔(著名的Baire纲) Haar 哈尔(有个Haar测度,一度哥廷根的大红人) Fermat 费马(Fermat大定理,最牛的业余数学家,吹牛很牛的) Kronecker 克罗内克(牛人,迫害Cantor至疯人院) E.Laudau 朗道(巨富的数学家,解析数论超牛) Markov 马尔可夫(Markov过程) Wronski 朗斯基(微分方程中有个Wronski行列式,用来解线性方程组的) Zermelo 策梅罗(集合论的专家,有以他的名字命名的公理体系) Rouche 儒契(在复变中有Rouche定理Rouche函数) Taylor 泰勒(Taylor有很多,最熟的一个恐怕是Taylor展开的那个) Urysohn 乌里松(在拓扑中有著名的Urysohn定理) Frechet 发音巨难的说,泛函中的Frechet空间 Picard 皮卡(大小Picard定理,心高气敖,很没有人缘) Schauder 肖德尔(泛函中有Schauder基Schauder不动点定理) Lipschiz 李普西茨(Lipshciz条件,研究函数光滑性的) Liouville 刘维尔(用Liouville定理证明代数基本定理应该是最快的方法) Lindelof 林德洛夫(证明了圆周率是超越数,讲课奇差) de Moivre 棣莫佛(复数的乘法又一个他的定理,很简单的那个) Klein 克莱因(著名的爱尔兰根纲领,哥廷根的精神领袖) Bessel 贝塞尔(Hilbert空间一个东西的范数用基表示有一个Bessel定理) Euclid 欧几里德(我们的平面几何学的都是2000前他的书) Kummer 库默尔(数论中最有影响的几个人之一) Ascoli 阿斯克里(有Ascoli-Arzela定理,要一致有界等度连续的那个) Chebyschev 切比雪夫(他证明了n和2n之间有一个素数) Banach 巴拿赫(波兰的牛人,泛函分析之父) Hilbert 希尔伯特(这个也没有介绍的必要) Minkowski 闵可夫斯基 (Hilbert的挚友,Einstein的“恩师”) Hamilton 哈密尔顿(第一个发现了4元数,在一座桥上) Poincare 彭加莱(数学界的莎士比亚) Peano 皮亚诺(有Peano公理,和数学归纳法有关系) Zorn 佐恩(Zorn引理,看起来显然的东西都用这个证明)

数学是一个非常考验智力的科目,也是所有科学的基础,顶级的数学家都是智商超群。

在人类历史上,有个别超一流数学家,仅凭个人之力,就把数学的发展进程推进了几十年甚至几百年,给人类留下丰富的遗产,比如下面几位。

欧拉

数学英雄欧拉,在数学领域有着非常多的贡献,他对数学的灵感和操控技巧,让世人敬佩不已,让欧拉一举成名的是一个级数————巴塞尔级数。

在欧拉之前,巴塞尔级数问题困扰了数学界一个多世纪,莱布尼茨是微积分的发明者之一,数学技巧上可谓登峰造极,加上有了微积分这一工具,他对数学级数的操控可谓随心应手,莱布尼茨甚至还对他的朋友惠更斯说:对于任何收敛的无穷级数,只要其中各项遵循一定规律,我就一定能求出和来。

然后在1673年,英国数学家佩尔拿出巴塞尔级数,一下把莱布尼茨镇住了,无论莱布尼茨如何绞尽脑汁,也没有求出巴塞尔级数之和。

然后在1734年,27岁的欧拉,突然就把这个问题解决了,为什么说突然呢?我们来看欧拉解决巴塞尔级数的方法:

整个过程只用到了两个简单的数学知识,只是欧拉使用的技巧太巧妙了,相信能看懂该证明过程的人,无不对欧拉超凡智慧敬佩不已。

黎曼

德国数学家黎曼,是大数学家高斯的学生,都说名师出高徒,高斯的这个学生是真不简单,他开创了黎曼几何、解析数论等等新领域。

1859年,黎曼被选为柏林科学院院士,为了表达感激,黎曼向柏林科学院提交了一篇名为“论小于给定数值的素数个数”的论文,正是该论文,让接下来的数学家忙碌了一百多年,其中有些黎曼看起来理所当然的结论,到现在还未解决。

这篇论文短短几页,一共出现6个猜想,然而好像黎曼并未把它们看作猜想,而是以“显而易见”等等词汇提出来,或者直接拿来用不做任何解释;后来的几十年里,有五个猜想被其他数学家单独证明出来,其中有些数学家还因此获得菲尔兹奖,然而最后一个猜想到现在还未证明,这就是大名鼎鼎的黎曼猜想。

这足以看出,黎曼是远远超过那个时代的数学家,还有他创立的黎曼几何,成为后来广义相对论的数学基础。

庞加莱

庞加莱是法国著名的数学家、物理学家,是公认的全才人物,也是19世纪末二十世纪初的数学领袖人物,庞加莱从小就是天才,学习知识的能力让世人震惊。

庞加莱在6岁就熟练掌握了七门语言,超凡的记忆力能让他清楚背出书本中某个知识点在几行几页,1870年爆发了普法战争,庞加莱为了解时局,只花了一周就学会了德文,有人评价庞加莱说:他的存在,就是证明天才是存在的,别人努力一辈子,他只需要努力一下子。

陶哲轩

陶哲轩是当今还在世的一位数学家,拥有极高的智商,4岁时他在幼儿园就把全部小学课程学完,7岁自学微积分,12岁获得国际数学奥林匹克竞赛金牌,15岁取得硕士学位,21岁取得博士学位,31岁获得菲尔兹奖。

目前数学领域已经高度细化,对数学家来说掌握所有数学领域的知识几乎是不可能的事,然而陶哲轩却是个例外,他在数学的很多领域有突破,被喻为“数学界的莫扎特”。

华罗庚 早年学习时期 1910年11月12日出生于江苏省金坛县一个小商人家庭,身高1.65米,父亲华瑞栋,开一间小杂货铺,母亲是一位贤惠的家庭妇女。华罗庚出生时,父亲已经40岁。40岁得子,夫妻俩把儿子看成掌上明珠,为了给儿子祝福,一生下来就用两个箩筐扣住了他。华罗庚因此得名。他12岁从县城仁劬小学毕业后,进入金坛县立初级中学学习便深深爱上了数学。一天,老师出了道“物不知其数”的算题。老师说,这是《孙子算经》中一道有名的算题:“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?”“23!”老师的话音刚落,华罗庚的答案就脱口而出。当时华罗庚并未学过《孙子算经>>,他是用如下妙法思考的:“三三数之剩二,七七数之剩二,余数都是二,此数可能是3×7+2=23,用5除之恰余3,所以23就是所求之数。”华罗庚不承认自己是天才。 1925年初中毕业后,因家境贫寒,无力进入高中学习,只好到黄炎培在上海创办的中华职业学校学习会计,为的是能谋个会计之类的职业养家糊口。不到一年,由于生活费用昂贵,被迫中途辍学,回到金坛帮助父亲料理杂货铺。在单调的站柜台生活中,他开始自学数学。他回家乡一面帮助父亲在“乾生泰”这个只有一间小门面的杂货店里干活、记账,一面继续钻研数学。回忆当时他刻苦自学的情景,他的姐姐华莲青说:“尽管是冬天,罗庚依然在账台上看他的数学书。鼻涕流下时,他用左手在鼻子上一抹,往旁边一甩,没有甩掉,就这样伸着,右手还在不停得写……” 那时罗庚站在柜台前,顾客来了就帮助父亲做生意,打算盘、记账,顾客一走就又埋头看书演算起数学题来。有时入了迷,竟忘了接待顾客,甚至把算题结果当作顾客应付的货款,使顾客吓一跳。因为经常发生类似的莫名其妙的事情,时间久了,街坊邻居都传为笑谈,大家给他起了个绰号,叫“罗呆子”。每逢遇到怠慢顾客的事情发生,父亲又气又急,说他念“天书”念呆了,要强行把书烧掉。争执发生时,华罗庚总是死死得抱着书不放。 后来,回忆起这段生活,他辛酸得说:“那正是我应当接受教育的年月,但一个‘穷’字剥夺掉我的梦想:在西北风口上,擦着鼻涕,一双草鞋一支烟,一卷灯草一根针地为了活命而挣扎。”顽强地自学到18岁。1927年秋,和吴筱之结婚。1929年,华罗庚受雇为金坛中学庶务员,并开始在上海《科学》等杂志上发表论文。1929年冬天,他得了严重的伤寒症,经过近半年的治理,病虽好了,但左腿的关节却受到严重损害,落下了终身残疾,走路要借助手杖。 其实华罗庚读初中时,一度功课并不好,有时数学还考不及格。时在金坛中学任教的华罗庚的数学老师,我国著名教育家、翻译家王维克(1900年出生,金坛人)发现华罗庚虽贪玩,但思维敏捷,数学习题往往改了又改,解题方法十分独特别致。一次,金坛中学的老师感叹学校“差生”多,没有“人才”时,王维克道:“不见得吧,依我看,华罗庚同学就是一个!”“华罗庚?”一位老师笑道:“你看看他那两个像蟹爬的字吧,他能算个‘人才’吗?”王维克有些激动地说:“当然,他成为大书法家的希望很小,可他在数学上的才能你怎么能从他的字上看出来呢?要知道金子被埋在沙里的时候,粗看起来和沙子并没有什么两样,我们当教书匠的一双眼睛,最需要有沙里淘金的本领,否则就会埋没人才啊!” 华罗庚开始他的数学家生涯时,仅有一本《代数》、一本《集合》和一夯0页的《微积分》。有志者事竟成,他终于在19岁那年写出了那篇著名的论文。 1930年春,他的论文《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立的理由》在上海《科学》杂志上发表。当时在清华大学数学系任主任的熊庆来教授看到后对这篇文章很重视,他问周围的人说:“这个华罗庚是谁”但是谁也没有听说过华罗庚这个人。后来,一位名叫唐培经的清华教员向熊庆来介绍了他的同乡华罗庚的身世。“这个年轻人真不简单啊!应该请他到清华来。”熊庆来听后非常赞赏。着年,华罗庚只有19岁,却已经走过了一段相当坎坷的生活道路。 华罗庚在清华大学一面工作一面学习。他用了两年的时间走完了一般人需要八年才能走完的道路,1933年被破格提升为助教,1935 年成为讲师。1936年,他经清华大学推荐,派往英国剑桥大学留学。他在剑桥的两年中,把全部精力用于研究数学理论中的难题,不愿为申请学位浪费时间。他的研究成果引起了国际数学界的注意。1938年回国,受聘为西南联合大学教授。从1939年到1941年,他在极端困难的条件下,写了20多篇论文,完成了他的第一部数学专著《堆垒素数论》。在闻一多先生的影响下,他还积极参加到当时如火如荼的抗日民主爱国运动之中。《堆垒素数论》后来成为数学经典名著,1947年在苏联出版俄文版,又先后在各国被翻译出版了德文、英文、匈牙利和中文版。 1946年2月至5月,他应邀赴苏联访问。 1946年,当时的国民政府也想搞原子弹, 于是选派华罗庚、吴大猷、曾昭抡三位大名鼎鼎的科学家赴美考察。9月,华罗庚和李政道,朱光亚等离开上海前往美国,先在普林斯顿高等研究所担任访问教授,后又被伊利诺大学聘为终身教授

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数学是教育当中三大学科之一,数学教师发表数学论文在晋升职称时是必备得的条件之一,发表数学教育论文普刊针对数学教育得的期刊有60多种,教育综合类期刊也可以是数学教师参考得的方向之一。 教学数学论文发表刊物:《初中数学教与学》本刊物由扬州大学主办得的教学研究刊物,它以“初等数学教与学得的研究”为特色,最大限度地贴近中学数学教学实际,反映广大师生在初等数学教与学过程中总结得的新观点、新体会和新经验,文风朴实,介绍“用得上得的教育理论,学得会得的解题技巧”,服务教学。 教学数学论文发表刊物:《大学数学》本刊物是经科技部批准,由教育部主管,教育部数学与统计学教学指导委员会、高等教育出版社、合肥工业大学主办得的全国性以教学为主得的数学sci期刊。读者对象是各类大专院校师生,数学工作者。 教学数学论文发表刊物:《高等数学研究》本刊物配合大学教学教育,研究和阐发高等数学得的理论、方法及应用,以促进教学改革,提高教学水平,增强大学生数学素养为宗旨,为培养高质量得的科技人才服务。主要读者对象为大学生,大学和中等学校数学教师,其他科技人员和数学爱好者。设置众多栏目,具有学术与科普兼顾,数学研究与教育研究相结合,最为贴近广大师生得的特色。 教学数学论文发表刊物:《小学数学教育》本刊物创办以来,密切配合基础教育得的中心工作和中国教育学会小学数学专业委员会得的研究课题,交流小学数学教学改革得的经验,对提高我国小学数学教学质量起到了积极得的推动作用,受到广大小学数学教师、教研员得的欢迎。为了在实施数学新课程中帮助广大小学数学教师更好地理解《数学课程标准》,了解新得的课程标准教材,刊登关于《数学课程标准》解读、学习体会及数学课程标准教材介绍、使用过程中得的经验体会、优秀案例评析等方面得的文章,以使广大小学数学教师更地理解数学新课程,实施数学新课程。          教学数学sci论文发表刊物:《数学研究》本刊物为综合性数学刊物,其宗旨是推进数学科学研究,及时报道数学理论成果与应用数学成果,主要刊载有关数学得的创造性论文,研究简报等。读者对象为数学工作者,大专院校数学教师,理工科研究生,数学科学各专业高年级学生,有关科技工作者以及数学爱好者。

引 论代数学是数学的一个基本分支,是其他数学分支的基础。它所处理和研究的数学对象是抽象的代数符号与概念,如整数.有理数.多项式.理想等。计算机代数是以计算机为工具处理研究代数对象的一门新兴科学。它是符号计算的一个主要分支。代数算法的设计.分析.实现及应用构成了计算机代数的主要研究内容代数计算冗长繁复。常常让人望而生畏。传统的笔纸演算耗时费力又易出错,因而不可能用于大规模的计算。现代计算技术为大型符号计算提供了条件。于是如何将基本代数理论算法化.精确化.效率化,如何将有效的算法在计算机上有小弟实施,建立完整易用的软件系统,并用来处理形形色色的代数计算就是需要研究的问题。对这些问题的研究便形成了计算机代数这门科学。本综合报告的内容将就这门学科的多项式部分进行简单的研究与分析,Maple软件的介绍及在多项式方面的应用.摘 要计算机代数的发展始于20世纪60年代初期。其标志是美国J.Slagle在1961年用表处理语言Lisp所写的第一个自动积分程序SAINT。随后,几个基于Fortran和Lisp的符号计算系统,如PM,MATHLAB,ALPAK等,相继出现。这些早期的系统主要在美国的麻雀理工学院.贝尔实验室和IBM公司研制开发的。现在,已有多种数学软件供我们使用,是我们可以应用计算机软件辅助进行数学包括高等代数的学习.研究.,而不只靠纸笔演算了。软件系统是计算机代数中的算法和应用的桥梁。先进的算法只有通过软件才能在应用中发挥其应有的效力和作用。利用日新月异的计算机硬件和技术所开发的高性能.多功能.简单易用的软件已逐渐是大量的数学研究.教学赫英勇走向机械化.自动化和计算机化。数学软件是指能在现代电子计算机上运行的程序和储存的数据,它们可以用来在计算机上表示和处理数学概念.符号和知识,进行数学计算.推理.编程和绘图数学活动。数学软件是各种算法和策略在特定程序设计语言和计算机硬件上的具体实现。数学软件的种类繁多.功能不一。知识处理软件:TEX/LATEX,MathML。数值计算软件:LAPACK,Matlab。符号计算软件:Maple,Mathematica.绘图与视化软件:AutoCAD,JavaView.Maple 求解多项式一多项式的介绍1. 多项式的定义定义1 数环R上一个文字x的多项式或一元多项式指的是形式表达式 ⑴ ... ,这里n是非负整数而 , , ,..., 都是R中的数。 在多项式⑴中, 叫做零次项或常数项, 叫做一次项,一般, 叫做i次项, 叫做i次项的系数。定义2 若是数环R上两个一元多项式 f(x)和g(x)有完全相同的项,或者只差一些系数为零的项,那么f(x)和g(x)就说是相等f(x)=g(x)⑵ ... , 定义3 叫做多项式⑵的最高次项。非负整数n叫做多项式⑵的次数。二多项式的运算根据以上定义,R上两个多项式f(x),g(x)的和.差.积的系数都可以用f(x)和g(x)的系数的和.差.积表示出来。由于f(x)和g(x)的系数都属于数环R,所以它们的和.差.积也都属于R,所以R上两个多项式的和.差.积仍是R上的多项式。1. 加法交换律:f(x)+g(x)=g(x)+f(x)2. 加法结合律:(f(x)+g(x))+h(x)=f(x)+(g(x)+h(x))3. 乘法交换律:f(x)g(x)=g(x)f(x)4. 乘法结合律:(f(x)g(x))h(x)=f(x)(g(x)h(x))5. 乘法对加法的分配律:f(x)(g(x)+h(x))=f(x)g(x)+f(x)h(x)三多项式的定理定理1.设f(x)和g(x)是数环R上两个多项式,并且f(x) 0,g(x) 0.那么(i) 当f(x)+g(x) 0时。 (f(x)+g(x))) max( (f(x)), (g(x)));(ii) (f(x)g(x))= (f(x))+ (g(x)).推论1:f(x)g(x)=0必要且只要f(x)和g(x)中至少有一个是零多项式。推论2:若是f(x)g(x)=f(x)h(x),且f(x) 0,那么g(x)=h(x).四多项式的整除性定义 令f(x)和g(x)是数域F上多项式环F[x]的两个多项式。如果存在F[x]的多项式h(x),使 g(x)=f(x)h(x),我们就说,f(x)整除(能除尽)g(x)我们用符号f(x)|g(x)表示f(x)整除g(x),用符号f(x)| g(x)表示f(x)不能整除g(x)。五多项式整除性的一些基本性质① 如果f(x)|g(x),g(x)|h(x),那么f(x)|h(x).② 如果h(x)|f(x),h(x)|g(x),那么h(x)|(f(x) g(x))③ 如果h(x)|f(x),那么对于F[x]中任意多项式g(x)来说,h(x)|f(x)g(x).④ 如果h(x)| (x),i=1,2,...,t,那么对F[x]中任意 (x),i=1,2,...,t,h(x)|( (x) (x) (x) (x) ... (x) (x))⑤ 零次多项式,也就是F中不等于零的数,整除任一多项式。⑥ 每一个多项式f(x)都能被cf(x)整除,这里c是F中任一不等于零的数。事实上,f(x)= (cf(x)).⑦ 如果f(x)|g(x),g(x)|f(x),那么f(x)=cg(x),这里c是F中一个不等于零的数。 Maple的介绍 (1)Maple概略Maple是主要的通用计算机代数系统。它都是流行的商业软件,并且能在多种操作系统下运行。Maple是一个用于解决各种数学问题的高效.交互式.容易使用的通用计算机代数系统.它为科学工作者.工程师.教师和学生提供了一个可以用来处理代数表达式,进行符号与数值计算,用二维和三维图形和动画来视化数学对象的完整数学平台。Maple不仅有非常丰富的函数库,而且提供了高级数学编程语言。它可以在微软视窗.Macintosh.Unix/Linux等操作系统下运行。如今,Maple已被广泛用于数学.密码学.控制论.物理学.生物学.商学.经济学和工程技术,是众多高等院校科学和工程实验室的标准科研与教学工具,它的用户遍及全球。(2)Maple计算Maple中有3000多个用于符号与数值计算的函数,它们为解决各种数学问题提供了极大的灵活性。这些函数能进行的计算包括标准的数学运算如整数运算.多项式运算.积分.微分.求和.求积.解方程.级数展开和极限计算等,以及其他专门数学领域中的特殊函数。(3)Maple界面Maple结合了强大的数学计算功能与先进直接的界面。计算.结果.图形和文字在同一份文档中显示,因而可以保存和注解计算步骤,之后还可以编辑修改并直接运行其中的Maple指令。Maple使用标准的数学记号,因此屏幕上显示的数学和我们在书本上看到的数学一样。这使得学生能够很容易地解释和检查所得的表达式。Maple还提供了几种使用鼠标键入和求值表达式的方式。内容敏感的选项单让用户不需学习编程语言的语法.不必记忆指令名称就能使用Maple处理它所产生的数学对象。Maple还集成了NAG的数值计算程序库,并与数值计算软件Matlab有接口。(4)Maple编程除丰富的指令函数外,Maple还提供了一种高级程序设计语言。这种易学易用的语言能让用户通过添加自己的程序来扩充Maple的函数和功能。Maple 求解多项式例1:下面是一个 ,..., 的整系数多项式F= + - - + +3 .不难看出coef(F, )=-1,coef(F, )=0deg(F, )=1,deg(F, )=2,tdeg(F)=3,切F不是齐次的。设 Q= 为任一多项式。定义P与Q的和为P+Q:= ,其中( ,..., ),...,( ,..., )是( ,..., ),...,( ,..., ),( ,..., ),...,( ,..., )中所有互不相同的n元组,而 有构造n元组 u=1,...,t;v=1,...,s,并令( ,..., ),...,( ,..., )为它们中所有互不相同者。定义P与Q的积为P•Q:= ,其中 例2:考虑多项式F= +1,G= 关于y,相应的R和Q可如下计算: 由此即得 简化得 符号计算系统的最基本功能是处理符号表达式,多项式则是最基本的符号表达式。从下面的例子中可以看到Maple可以用各种方式处理多项式.三角表达式.指数与对数等数学表达式。>factor(x^4+2*x^3-12*x^2+40*x-64); (x-2)( )>expand((x+1)^5); >simplify(exp(x*(log(y))); >simplify(sin(x)^2+cos(x)^2); 1>expand((x^2-a)^3*(x+b-1)); >expand(cos(4*x)+4*cos(2*x)+3,trig); 8 >combine(4*cos(x)^3,trig); cos(3x)+3cos(x)总结:随着计算机与数学的发展,计算机软件与数学研究已密不可分。无论是maple还是matlab等等,学习数学都将越来越简单化!参考文献:《Maple教程》 何青 王丽芳编著 科学出版社,2006《计算机代数》王东明 夏壁灿 李子明编著清华大学出版社, 2007《Maple经典》何青 王丽芳 袁荣译高等教育出版社, 2002

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