Слайд 1История развития математики
Выполнил работу учитель математики
Е.Е. Наумова
2017г.
Слайд 2Математика
(греч. mathematike, от mathema — з(греч. mathematike, от mathema — знание,
наука) – наука о количественных отношениях и пространственных формах действительного мира.
нание, наука) – наука о количественных отношениях и пространственных формах действительного мира.
Слайд 3Периоды развития математики
Период зарождения математики
Период элементарной математики (6-5 вв. до
н.э. – 17 в. н.э.)
Период математики переменных величин (17-18 вв.)
Период современной математики (с 19 в. до наших дней)
Слайд 5Возникновение счёта
Счёт предметов на самых ранних ступенях развития культуры привёл к
созданию простейших понятий арифметики натуральных чисел.
Возникают письменные системы счисления и постепенно вырабатываются приёмы выполнения над натуральными числами четырёх арифметических действий
(из которых только деление еще долго представляло большие трудности).
Слайд 6Возникновение науки - арифметика
Потребности измерения (количества зерна, длины дороги и т.
п.) приводят к появлению названий и обозначений простейших дробных чисел и к разработке приёмов выполнения арифметических действий над дробями.
Таким образом, накапливается материал, складывающийся постепенно в древнейшую математическую науку — арифметику.
Слайд 7Период элементарной математики
Слайд 8Возникновение математики переменных величин
Возникает математика как самостоятельная наука с ясным пониманием
своеобразия её метода и необходимости систематического развития ее основных понятий и предложений в достаточно общей форме.
Из арифметики постепенно вырастает теория чисел. Создаётся систематическое учение о величинах и измерений.
Период элементарной математики
заканчивается, развивается математика переменных величин
Слайд 9Период создания математики переменных величин
Слайд 10На первый план выдвигается понятие функции, играющее в дальнейшем такую же
роль основного и самостоятельного предмета изучения, как ранее понятия величины или числа.
Изучение переменных величин и функциональных зависимостей приводит далее к основным понятиям математического анализа, вводящим в математике в явном виде идею бесконечного, к понятиям предела, производной, дифференциала и интеграла, созданию аналитический геометрии.
Наряду с уравнениями, в которых неизвестными являются числа, появляются уравнения, в которых неизвестны и подлежат определению функции.
Слайд 11Современная математика. Учёные-основоположники
Слайд 13Геометрия была открыта египтянами и возникла при измерении земли. Это измерение
было им необходимо вследствие разлития реки Нила, постоянно смывавшего границы. Нет ничего удивительного в том, что эта наука, как и другие, возникла из потребностей человека. Всякое возникающее знание из несовершенного состояния переходит в совершенное. Зарождаясь путем чувственного восприятия, оно постепенно становится предметом нашего рассмотрения и, наконец, делается достоянием разума». Евдем Родосский (4 в. до н. э.)
Слайд 14Геометрия –
(от греч. gе — земля и metreo— мерю) —
часть математики, представляющая науку о пространственных отношениях и формах тел, а также о других отношениях и формах действительности, сходных с пространственными по своей структуре.
Слайд 15Периоды развития геометрии
Период зарождения геометрии как математической науки.
Период становления геометрии как
самостоятельной математической науки.
Период развития аналитической геометрии.
Период формирования геометрии Лобачевского.
Период современной геометрии
Слайд 16Период зарождения геометрии как математической науки
Протекал в Древнем Египте, Вавилоне и
Греции, примерно до 5 в. до н. э.
Первичные геометрические сведения появляются на самых ранних ступенях развития общества, зачатками науки следует считать установление первых общих закономерностей, в данном случае — зависимостей между геометрическими величинами. Этот момент не может быть датирован.
Самое раннее сочинение, содержащее зачатки геометрии, дошло до нас из Древнего Египта и относится примерно к 17 в. до нашей эры
Слайд 17Геометрия в Египте
Геометрия сводилась к правилам вычисления площадей и объемов.
Правильно
вычислялись:
площади треугольника и трапеции,
объёмы параллелепипеда и пирамиды с квадратным основанием.
Наивысшим известным нам достижением египтян в этом направлении явилось открытие способа вычисления объёма усечённой пирамиды с квадратным основанием.
Правила вычисления площади круга и объёмов цилиндра и конуса соответствуют иногда грубо приближённому значению р=3, иногда же значительно более точному р=3,16...
Слайд 18Геометрия в Вавилоне
Из достижений вавилонской математики в области геометрии, выходящих за
пределы познаний египтян, следует отметить разработанное измерение углов и некоторые зачатки тригонометрии, связанные, очевидно, с развитием астрономии.
Вавилонянам была уже известна теорема Пифагора.
Слайд 19Геометрия в Греции
Созданная древними греками система изложения элементарной геометрии на два
тысячелетия вперёд сделалась образцом дедуктивного построения математической теории.
Начало же греческой геометрии традиция связывает с путешествиями в Египет первых греческих геометров и философов Фалеса Милетского (конец 7 в.— 1-я половина 6 в. до н. э.) и Пифагора Самосского (6 в. до н. э.).
В связи с геометрической теоремой Пифагора был найден метод получения неограниченного ряда троек «пифагоровых чисел», т. е. троек чисел, удовлетворяющих соотношению
а²+b²=c²
Слайд 20Геометрия в Греции
В области геометрии задачи, которыми занимались греческие геометры 6—5вв.
до н. э. после усвоения египетского наследства, также естественно возникают из простейших запросов строительного искусства, землемерия и навигации.
Не ограничиваясь приближёнными, эмпирически найденными решениями, греческие геометры ищут точных доказательств и логически исчерпывающих решений проблемы.
Первый систематический учебник геометрии приписывается Гиппократу Хиосскому (2-я половина 5 в. до н. э.).
Слайд 21Наука геометрия
На протяжении нескольких поколений геометрия складывалась в стройную систему. Процесс
этот происходил путём накопления новых геометрических знаний, выяснения связей между разными геометрическими фактами, выработки приёмов доказательств и, наконец, формирования понятий о фигуре, о геометрическом предложении и о доказательстве.
Этот процесс привёл, наконец, к качественному скачку; геометрия превратилась в самостоятельную математическую науку: появились систематические её изложения, где её предложения последовательно доказывались.
Слайд 22Период развития
аналитической геометрии
Возрождение наук и искусств в Европе, вызванное зарождением
капитализма, повлекло новый расцвет геометрии.
Принципиально новый шаг был сделан в 1-й половине 17 в. Рене Декартом, который ввёл в геометрию метод координат, позволивший связать геометрию с развивавшейся тогда алгеброй и зарождающимся анализом.
Применение методов этих наук в геометрии породило аналитическую, а потом и дифференциальную геометрию.
Здесь геометрия перешла на качественно новую ступень по сравнению с геометрией древних: в ней рассматриваются уже гораздо более общие фигуры и используются существенно новые методы.
Слайд 23Период формирования геометрии Лобачевского
Четвёртый период в развитии геометрии открывается построением
Н. И. Лобачевским новой, неевклидовой геометрии, называемой теперь геометрией Лобачевского. Первая работа Лобачевского в этом направлении была доложена им на заседании физико-математического факультета Казанского университета в 1826 г. и опубликована в развитой форме в 1829 г.
Слайд 24Источник, сущность и значение идей Лобачевского сводятся к следующему.
В геометрии Евклида имеется аксиома о параллельных, утверждающая: «через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести не более чем одну прямую, параллельную данной». Многие геометры пытались доказать эту аксиому, исходя из других основных посылок геометрии, но безуспешно. Лобачевский пришёл к мысли, что такое доказательство невозможно.
Утверждение, противоположное аксиоме Евклида, будет: «через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести не одну, а по крайней мере две параллельные ей прямые». Это и есть аксиома Лобачевского.
По мысли Лобачевского, присоединение этого положения к другим основным положениям геометрии не должно приводить к противоречию, т. е. все выводы, получаемые на основе такого соединения, будут логически безупречными.
Система этих выводов и образует новую, неевклидову геометрию
«Напрасное старание со времен Евклида, в продолжение двух тысяч лет, — писал он, — заставило меня подозревать, что в самых понятиях еще не заключается той истины, которую хотели доказывать и в которую поверить, подобно другим физическим законам, могут лишь опыты, каковы, например, астрономические наблюдения».
Слайд 25Принципы, определившие новое развитие геометрии
Первый принцип заключается в том, что логически
мыслима не одна евклидова геометрия, но и другие «геометрии».
Второй принцип — это принцип самого построения новых геометрических теорий путём видоизменения и обобщения основных положений евклидовой геометрии, т. е. в конечном счёте данных пространственного опыта. Именно в этом направлении пошло и продолжает идти развитие абстрактной геометрии.
Третий принцип состоит в том, что истинность геометрической теории может проверяться только опытом, и не исключено, что дальнейшие опытные исследования обнаружат неточность соответствия евклидовой геометрии реальным свойствам пространства.
Вопрос об этих свойствах есть вопрос физического опыта, а не математического умозрения.
Слайд 26Современная геометрия
Для современной геометрии характерно ещё большее, чем прежде, проникновение её
идей и методов в другие области математики и обратно, так что точное выделение геометрии из всей математики оказывается, по существу, невозможным.
Существенно изменилось также отношение геометрии к изучению материальной действительности: если раньше геометрия была лишь теорией пространственных отношений и форм, основанной на положениях, формулированных у Евклида, то теперь она стала также наукой о формах и отношениях действительности, сходных с пространственными.
Область её применения к исследованию природы чрезвычайно расширилась. Но при всём разнообразии приложений и абстрактности теорий современной геометрии все они имеют общий источник в изучении конкретных пространственных форм и отношений, которое было впервые суммировано в элементарной евклидовой геометрии и из которого, в конечном счёте, исходят все понятия геометрии.
Это единство источника позволяет дать определение геометрии как той части математики, которая развилась из изучения пространственных форм и отношений.