4月份《历史上的今天》第5讲!2019年4月20日祖冲之诞辰1590周年!纵观世界历史，无数的科学家为人类生产生活的进步贡献了不可磨灭的力量。出题人自然也不会放过这个重要的考点哦~~下面就跟着我们一起学习吧!

第五讲 2019年4月20日祖冲之诞辰1590周年

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　　祖冲之(429-500)，字文远。出生于建康(今南京)，祖籍范阳郡遒县(今河北涞水县)，中国南北朝时期杰出的数学家、天文学家。2019年是祖冲之诞辰1590年。

　　祖冲之一生钻研自然科学，主要贡献在数学、天文历法和机械制造三方面。他首次将“圆周率”精算到小数点后第七位。祖冲之曾经算出月球绕地球一周为时27.21223日，与现代公认的27.21222日几乎没有误差。由他撰写的《大明历》是当时最科学最进步的历法，对后世的天文研究提供了正确的方法。其主要著作有《安边论》《缀术》《述异记》《历议》等。月球上许多火山口中的一个被命名为“祖冲之”。

　　“纪念祖冲之诞辰1590周年国际学术研讨会”将于2019年10月在河北省保定市举行。

　　【真题回顾】

　　2015-北京-23. 圆周率是一个在数学及物理学领域普遍存在的数学常数。它被定义为圆形之周长与直径之比，是精确计算圆周长、圆面积、球体积等几何形状的关键值。世界上最早计算圆周率数值的是：

　　A. 中国数学家祖冲之

　　B. 中国数学家刘徽

　　C. 印度数学家阿耶波多

　　D. 古希腊数学家阿基米德

　　【答案】D

　　【解析】第一步，本题考查圆周率的计算史。

　　第二步，祖冲之(429—500年)是南北朝时期杰出的数学家;刘徽(约225—295年)是魏晋期间杰出的数学家;阿耶波多(476—550年)是印度的著名数学家及天文学家;阿基米德(公元前287—公元前212年)古希腊数学家。四人都计算过圆周率的数值，阿基米德是世界上最早计算圆周率数值的人。

　　因此，选择D选项。

　　【拓展】A项：公元480年左右，中国数学家祖冲之，首次将“圆周率”精算到小数第七位，即在3.1415926和3.1415927之间。

　　B项：公元263年左右，中国数学家刘徽，利用割圆术求出了圆周率π=3.1416的结果，奠定了此后中国圆周率计算在世界上的领先地位。

　　C项：约在公元530年，印度数学家阿耶波多，将圆周率计算到小数点后5位有效数字，并得出圆周率值可能是无理数的结论。

　　D项：古希腊数学家阿基米德开创了人类历史上通过理论计算圆周率近似值的先河，利用割圆法求得π的值介于3.14163和3.14286之间。

　　2014—联考 关于四大文明古国及数学成就，下列对应错误的是：

　　A.古埃及：“0”的发现

　　B.古印度：阿拉伯数字

　　C.古巴比伦：六十进位制

　　D.古中国：勾股定理

　　【答案】 A

　　【解析】第一步，本题考查四大文明古国的数学成就并选错误项。

　　第二步，“0”的发明是古印度的数学成就而非古埃及。古埃及人自己发明了一种数字，分别对应1、10、100、1000等。

　　因此，选择A选项。

　　【拓展】B项：阿拉伯数字是现今国际通用数字，由0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共10个计数符号组成。它起源于印度，但却是经由阿拉伯人传向欧洲的，这就是后来人们误解阿拉伯数字是阿拉伯人发明的原因。

　　C项：古巴比伦发明了十进位法及六十进位法，即以10和60为基数的进位制，并算出了π的值近似为3。

　　D项：公元前11世纪，我国周朝数学家商高提出“勾三、股四、弦五”，根据该典故称“勾股定理”或“商高定理”。

　　【知识拓展】

　　一、外国的数学家

　　世界公认的三大著名数学家为:阿基米德、牛顿与高斯。

　　(一)阿基米德

　　阿基米德，伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家，静态力学和流体静力学的奠基人，并且享有"力学之父"的美称。阿基米德曾说过:"给我一个支点，我就能撬起整个地球。"

　　阿基米德的数学思想中蕴涵微积分，阿基米德的《方法论》中已经“十分接近现代微积分”，这里有对数学上“无穷”的超前研究，贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用。他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积，后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。阿基米德还利用割圆法求得π的值介于3.14163和3.14286之间。

　　(二)牛顿

　　艾萨克·牛顿，爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的"全才"，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。他在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。

　　在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了"牛顿法"以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。

　　(三)高斯

　　约翰·卡尔·弗里德里希·高斯是德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家。是近代数学奠基者之一，高斯被认为是历史上最重要的数学家之一，并享有“数学王子”之称。

　　(四)欧拉

　　1707年出生在瑞士的巴塞尔城，13岁就进巴塞尔大学读书，得到当时最有名的数学家约翰·伯努利的精心指导。

　　欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学家，共写下了886本书籍和论文，其中分析、代数、数论占40%，几何占18%，物理和力学占28%，天文学占11%，弹道学、航海学、建筑学等占3%，彼得堡科学院为了整理他的著作，足足忙碌了四十七年。数学家高斯曾说:"研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法"。

　　(五)笛卡尔

　　笛卡尔，17世纪著名的法国哲学家，曾经提“我思故我在”的哲学观点，有着“现代哲学之父”的称号。笛卡尔对数学的贡献也是功不可没，中学时大家学到的平面直角坐标系就被称为“笛卡尔坐标系”。我们知道“变量”的概念是17世纪由著名数学家笛卡尔首先提出，我们知道变量的提出造就了一系列的函数论、方程论、微积分等重大数学学科的产生和发展;可见变量的提出其价值何等重大。

　　二、中国当代数学家

　　(一)丘成桐

　　由于在几何方面的杰出工作，丘成桐在1982年获得了数学界的最高奖之一菲尔兹奖。 1994年，获得了瑞典皇家学员颁发的国际上著名的克雷福德奖。1997年获美国国家科学奖。丘成桐最著名的成就是证明了卡拉比猜想。以他的名字命名的“卡拉比-丘流形”已成为物理学中弦理论中的重要概念。

　　(二)陶哲轩

　　陶哲轩是澳大利亚籍华裔数学家，现任教于美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)数学系。他在分析学和数论等领域做出了很多重要的工作，包括他和Ben Green在2004年证明的存在任意有限长度的素数等差数列的结果。他在2006年获得菲尔兹奖，是继丘成桐之后获得该奖的第二位华人。

　　(三)王见定

　　1983年王见定教授在世界上首次提出半解析函数理论，1988年又首次提出并系统建立了共轭解析函数理论;并将这两项理论成功地应用于电场、磁场、流体力学、弹性力学等领域。

　　(四)华罗庚

　　华罗庚，汉族，籍贯江苏金坛，祖籍江苏省丹阳。世界著名数学家，中国科学院院士，美国国家科学院外籍院士，第三世界科学院院士，联邦德国巴伐利亚科学院院士。中国第一至第六届全国人大常委会委员。他是中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自守函数论与多元复变函数论等多方面研究的创始人和开拓者，也是中国在世界上最有影响力的数学家之一，被列为芝加哥科学技术博物馆中当今世界88位数学伟人之一。国际上以华氏命名的数学科研成果有"华氏定理"、"华氏不等式"、"华-王方法"等。

　　(五)陈省身

　　陈省身，1911年10月28日生于浙江嘉兴秀水县，美籍华裔数学大师、20世纪最伟大的几何学家之一，生前曾长期任教于美国加州大学伯克利分校(1960年起)、芝加哥大学(1949-1960年)，并在伯克利建立了美国国家数学科学研究所(MSRI)。被誉为“现代微分几何之父”。为了纪念陈省身的卓越贡献，国际数学联盟(IMU)还特别设立了“陈省身奖”作为国际数学界最高级别的终身成就奖。

　　2018年，入选改革开放40周年最具影响力的外国专家。

　　三、数学奖项

　　(一)菲尔兹奖

　　菲尔兹奖是由已故加拿大数学家菲尔兹提议设立的，得奖者须在该年元旦前未满四十岁。1924年，他在多伦多市召开的国际数学家大会上，倡议将学术会议剩余经费作为基金，并自己捐赠了部分资金.这个倡议得到了与会的各国数学家的一致拥护.1932年菲尔兹不幸病故，但是同年在苏黎世召开的国际数学家大会通过了菲尔兹奖的成立并决定从1936年起开始评定，在每届国际数学家大会上颁发，菲尔兹奖的奖品为奖金1500美元和一枚金质奖章。

　　(二)沃尔夫奖

　　沃尔夫奖也是国际数学界的一个大奖。不过，与菲尔兹奖不同的是，它是在1976年1月1日，由沃尔夫及其家族捐献而成立的.。沃尔夫出生于德国，在第一次世界大战前移民古巴，他用了将近20年的时间成功地发现了如何从熔炉废渣中回收铁，从而致富.沃尔夫家族总共捐款1千万美金，宗旨是希望“促进科学和艺术的发展以造福人类”.。沃尔夫奖每年颁发一次，奖给在化学、农业、医学、物理、数学和艺术领域的杰出成就者，每个领域奖金10万，可由几个人联合获得，它没有年龄的限制，而且获奖者都是世界上作出卓越贡献的科学家。这些科学家的巨大声誉使得该奖广为人知，也可以说沃尔夫奖就是数学界的“诺贝尔奖”。

　　(三)华罗庚数学奖

　　1992年11月4日，中国首届“华罗庚数学奖”在北京颁奖。为了纪念世界著名数学家华罗庚对中国数学事业的杰出贡献，促进中国数学的发展，由湖南教育出版社捐资，与中国数学会共同主办的“华罗庚数学奖”，以奖励和鼓励对中国数学事业的发展作出突出贡献的中国数学家，每两年评奖一次。

　　遵照华罗庚数学奖奖励条例，该奖主要奖励长期以来对发展中国的数学事业作出杰出贡献的中国数学家。获奖人年龄在50岁至70岁之间。获得这一奖励的数学家都具备较高的学术水平，引起了国内外数学界的瞩目，对促进中国数学研究起到了积极作用。

　　(四)陈省身数学奖

　　“陈省身数学奖”自1986年开始设立以来，已连续举办了八届，每届2人，每人奖金为2.5万元港币。中国16位中青年数学家获得该奖。每届评奖后都召开隆重的颁奖大会，同时通过新闻媒体进行宣传报导，使“陈省身数学奖”在海内外数学界产生了愈来愈大的影响。

　　四、中国古代数学成就

　　(一)刘徽——《九章算术注》

　　刘徽，生于公元250年左右，南北朝时期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。

　　(二)贾宪——《黄帝九章算法细草》

　　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)均已失传。

　　贾宪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。

　　(三)秦九韶 ——《数书九章》

　　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。

　　(四)祖冲之 ——圆周率

　　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3.1415926~3.1415927。

　　(五)杨辉——《详解九章算法》十二卷

　　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。

　　(六)赵 爽——《周髀算经注》

　　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)。

　　五、月球环形山

　　月球上的环形山大多数以著名天文学家或其他学者的名字命名，月球背面的环形山中，有六座分别以我国古代天文学家名字命名：月球背面的石申环形山、张衡环形山、祖冲之环形山、郭守敬环形山及为纪念一位传说为尝试飞向天空而献身的中国明代的官员万户而命名的万户环形山。另外，在月球正面有一座环形山以中国现代天文学家高平子命名的，它位于月球正面东经87度、南纬6度。

　　【预测演练】

　　2013-重庆-11月球上有四座环形山是以中国古代科学家的名字命名的，关于这四位科学家，下列说法不正确的是：

　　A. 石申是著名的天文学家

　　B. 张衡发明了地动仪

　　C. 郭守敬编制的《授时历》在当时世界上最为先进

　　D. 祖冲之第一次将圆周率(π)值计算到小数点后二位

　　【答案】D

　　【解析】第一步，本题考查古代科学成就并选错误项。

　　第二步，在月球上，总共有六座环形山，以中国人名字命名，其中位于月球背面的有五座，分别是石申环形山、张衡环形山、祖冲之环形山、郭守敬环形山和万户环形山，另外位于月球正面的有一座，是高平子环形山。其中科学家祖冲之第一次将圆周率(π)值计算到小数点后的第7位，即3.1415926到3.1415927之间，并不是后两位。

　　因此，选择D选项。

　　【拓展】A项：石申是战国中期天文学家，经过观察发现恒星138颗，绘制了最早的恒星表。著有《天文》八卷(西汉以后此书被尊为《石氏星经》)、《浑天图》等。《天文》八卷与甘德的《星占》八卷，合称《甘石星经》，《甘石星经》在中国和世界天文学史上都占有重要地位。

　　B项：张衡是中国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家，发明了浑天仪、地动仪，是东汉中期浑天说的代表人物之一。

　　C项：郭守敬是元朝著名的天文学家、数学家、水利工程专家，他自至元十三年(1276年)起，奉命修订新历法，历时四年，制订出了通行三百六十多年的《授时历》，成为当时世界上最先进的一种历法。为修订历法，郭守敬还改制、发明了简仪、高表等十二种新仪器。

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