《数学家:祖冲之》手抄报资料

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数学家:祖冲之图片

一、数学家:祖冲之简介

祖冲之( 拼音 zǔ chōng zhī)(公元429~公元500),他是我国杰出的数学家、天文学家。南北朝时齐国人,汉族,字文远,祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县),祖冲之的祖父祖昌由河北迁至江南。祖昌曾任刘宋的“大匠卿”(古代一种官),掌管土木工程,祖冲之的父亲也在朝中做官。

祖冲之从小接受家传的科学知识,青年时进入华林学省,从事学术活动。一生先后任过南徐州(今镇江市)从事史、公府参军、娄县(今昆山市东北)令、谒者仆射、长水校尉等官职。

二、数学家:祖冲之与圆周率

    求算圆周率的值是数学中一个非常重要也是非常困难的研究课题。中国古代许多数学家都致力于圆周率的计算,而公元5世纪祖冲之所取得的成就可以说是圆周率计算的一个跃进。 祖冲之是中国古代伟大的数学家和天文学家。祖冲之于公元429年出生在建康(今江苏南京),他家历代都对天文历法有研究,他从小就接触数学和天文知识,公元464年,祖冲之35岁时,他开始计算圆周率。  

  在中国古代,人们从实践中认识到,圆的周长是“圆径一而周三有余”,也就是圆的周长是圆直径的三倍多,但是多多少,意见不一。在祖冲之之前,中国数学家刘徽提出了计算圆周率的科学方法--“割圆术”,用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长,用这种方法,刘徽计算圆周率到小数点后4位数。 祖冲之在前人的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,将圆周率推算至小数点后7位数(即3.1415926与3.1415927之间),并得出了圆周率分数形式的近似值。祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从查考。如果设想他按刘徽的“割圆术”方法去求的话,就要计算到圆内接16000多边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊! 

  祖冲之计算得出的圆周率,外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了。为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把圆周率π叫做“祖率”。 除了在计算圆周率方面的成就,祖冲之还与他的儿子一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算。他们当时采用的原理,在西方被称为“卡瓦列利”(Cavalieri)原理,但这是在祖冲之以后一千多年才由意大利数学家卡瓦列利发现的。为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,数学上也称这一原理为“祖原理”。 

  祖冲之在数学领域的成就,只是中国古代数学成就的一个方面。实际上,14世纪以前中国一直是世界上数学最为发达的国家之一。比如几何中的勾股定理,在中国早期的数学专著《周髀算经》(大约于公元前2世纪成书)中即有论述;成书于公元1世纪的另一本重要的数学专著《九章算术》,在世界数学史上最早提出负数概念及正负数加减法法则;13世纪时,中国就已经有了十次方程的解法,而直到16世纪,欧洲才提出三次方程的解法。

三、数学家:祖冲之的故事

    五岁的时候,祖冲之的父亲想教他念古文,可他的背诵效率不高,这令父亲十分生气,但父亲不知道的是,祖冲之对数学与天文感兴趣。

一天,老师教大家说:“圆周是直径的三倍。”祖冲之回到家中。越想越不对劲。第二天一大早,他就拿了一根绳子来到路边,这时,来了一辆马车,祖冲之立马跑上去,问:“老爷爷,请让我量一量你的车吧!”。老人点点头默认了。祖冲之先用绳子量了一下车轮又将绳子折成三段,量车轮的直径,经过那么一量,他感到车轮的直径没有三分之一的圆周长。他又量了不同车子的车轮,得出的结果一模一样,这是为什么呐?经过多年的学习,他得知了另一位伟大数学家刘徽的割圆法,割圆法就是在圆内画出一个正六边形,他的边长等于半径,继续分成12边型,用勾股定理算出他的边长,再24,48……边形,一直分,所得多边形各边长之和是圆周长。

    祖冲之的儿子已经十三岁,他当了祖冲之的助手,由于刘微只求到96边,只得出3.14的结果,祖冲之决定重新算下去。他准备了许多小竹棍作计算工具,画了个直径一丈的大圆,在圆内画了六边形。父子俩废寝忘食,刻苦计算了好几天才达到96边,结果比刘微少了一点点。儿子对祖冲之说:“我们算得那么仔细,一定错不了,是刘微错了吧”。祖冲之摇摇头:“推翻要有依据”。俩人又重新计算一遍,结果和刘微一样。

    祖冲之一直算到24567边形,知道无法计算,只好停止。得出的结果是圆周率大于3.1415926,小于3.1415927.

    祖冲之的发现,比后来鄂图(数学家)的结果早了1000多年,怎能不说祖冲之是个伟大的数学家呢?!

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