關(guān)于高斯的數(shù)學故事

關(guān)于高斯的數(shù)學故事1

　　高斯念小學的時候，有一次在老師教完加法后，因為老師想要休息，所以便出了一道題目要同學們算算看，題目是：

　　1+2+3+.....+97+98+99+100=?

　　老師心里正想，這下子小朋友一定要算到下課了吧!正要借口出去時，卻被高斯叫住了!!原來呀，高斯已經(jīng)算出來了，小朋友你可知道他是如何算的嗎?

　　高斯告訴大家他是如何算出的：把1加至100與100加至1排成兩排相加，也就是說：

　　1+2+3+4+.....+96+97+98+99+100

　　100+99+98+97+96+.....+4+3+2+1

　　=101+101+101+.....+101+101+101+101

　　共有一百個101相加，但算式重復了兩次，所以把10100除以2便得到答案等于<5050>

　　從此以后高斯小學的`學習過程早已經(jīng)超越了其它的同學，也因此奠定了他以后的數(shù)學基礎(chǔ)，更讓他成為——數(shù)學天才!只要大家腳踏實地的復習、一定能夠提高數(shù)學應(yīng)用能力！

關(guān)于高斯的數(shù)學故事2

　　高斯(C.F.Gauss，1777.4.30-1855.2.23)是德國數(shù)學家、物理學家和天文學家，出生于德國布倫茲維克的一個貧苦家庭。父親格爾恰爾德迪德里赫先后當過護堤工、泥瓦匠和園丁，第一個妻子和他生活了10多年后因病去世，沒有為他留下孩子。迪德里赫后來娶了羅捷雅，第二年他們的孩子高斯出生了，這是他們唯一的孩子。父親對高斯要求極為嚴厲，甚至有些過份，常常喜歡憑自己的經(jīng)驗為年幼的高斯規(guī)劃人生。高斯尊重他的父親，并且秉承了其父誠實、謹慎的性格。1806年迪德里赫逝世，此時高斯已經(jīng)做出了許多劃時代的成就。

　　在成長過程中，幼年的高斯主要是力于母親和舅舅。高斯的外祖父是一位石匠，30歲那年死于肺結(jié)核，留下了兩個孩子：高斯的母親羅捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)。弗利德里希富有智慧，為人熱情而又聰明能干投身于紡織貿(mào)易頗有成就。他發(fā)現(xiàn)姐姐的兒子聰明伶利，因此他就把一部分精力花在這位小天才身上，用生動活潑的方式開發(fā)高斯的智力。若干年后，已成年并成就顯赫的高斯回想起舅舅為他所做的一切，深感對他成才之重要，他想到舅舅多產(chǎn)的思想，不無傷感地說，舅舅去世使"我們失去了一位天才"。正是由于弗利德里�；垩圩R英才，經(jīng)常勸導姐夫讓孩子向?qū)W者方面發(fā)展，才使得高斯沒有成為園丁或者泥瓦匠。

　　在數(shù)學史上，很少有人象高斯一樣很幸運地有一位鼎力支持他成才的母親。羅捷雅直到34歲才出嫁，生下高斯時已有35歲了。他性格堅強、聰明賢慧、富有幽默感。高斯一生下來，就對一切現(xiàn)象和事物十分好奇，而且決心弄個水落石出，這已經(jīng)超出了一個孩子能被許可的范圍。當丈夫為此訓斥孩子時，他總是支持高斯，堅決反對頑固的丈夫想把兒子變得跟他一樣無知。

　　羅捷雅真誠地希望兒子能干出一番偉大的事業(yè)，對高斯的才華極為珍視。然而，他也不敢輕易地讓兒子投入當時尚不能養(yǎng)家糊口的數(shù)學研究中。在高斯19歲那年，盡管他已做出了許多偉大的數(shù)學成就，但她仍向數(shù)學界的朋友W.波爾約(W.Bolyai，非歐幾何創(chuàng)立者之一J.波爾約之父)問道：高斯將來會有出息嗎?W.波爾約說她的兒子將是"歐洲最偉大的數(shù)學家"，為此她激動得熱淚盈眶。

　　7歲那年，高斯第一次上學了。頭兩年沒有什么特殊的事情。1787年高斯10歲，他進入了學習數(shù)學的班次，這是一個首次創(chuàng)辦的班，孩子們在這之前都沒有聽說過算術(shù)這么一門課程。數(shù)學教師是布特納(Buttner)，他對高斯的成長也起了一定作用。

　　在全世界廣為流傳的一則故事說，高斯10歲時算出布特納給學生們出的將1到100的所有整數(shù)加起來的算術(shù)題，布特納剛敘述完題目，高斯就算出了正確答案。不過，這很可能是一個不真實的傳說。據(jù)對高斯素有研究的著名數(shù)學史家ET貝爾(E.T.Bell)考證，布特納當時給孩子們出的是一道更難的加法題：81297+81495+81693+…+100899。

　　當然，這也是一個等差數(shù)列的求和問題(公差為198，項數(shù)為100)。當布特納剛一寫完時，高斯也算完并把寫有答案的小石板交了上去。ET貝爾寫道，高斯晚年經(jīng)常喜歡向人們談?wù)撨@件事，說當時只有他寫的答案是正確的，而其他的孩子們都錯了。高斯沒有明確地講過，他是用什么方法那么快就解決了這個問題。數(shù)學史家們傾向于認為，高斯當時已掌握了等差數(shù)列求和的方法。一位年僅10歲的孩子，能獨立發(fā)現(xiàn)這一數(shù)學方法實屬很不平常。貝爾根據(jù)高斯本人晚年的說法而敘述的史實，應(yīng)該是比較可信的。而且，這更能反映高斯從小就注意把握更本質(zhì)的數(shù)學方法這一特點。

　　高斯的計算能力，更主要地是高斯獨到的數(shù)學方法、非同一般的創(chuàng)造力，使布特納對他刮目相看。他特意從漢堡買了最好的算術(shù)書送給高斯，說："你已經(jīng)超過了我，我沒有什么東西可以教你了。"接著，高斯與布特納的助手巴特爾斯(J.M.Bartels)建立了真誠的友誼，直到巴特爾斯逝世。他們一起學習，互相幫助，高斯由此開始了真正的數(shù)學研究。

　　1788年，11歲的高斯進入了文科學校，他在新的學校里，所有的功課都極好，特別是古典文學、數(shù)學尤為突出。經(jīng)過巴特爾斯等人的引薦，布倫茲維克公爵召見了14歲的高斯。這位樸實、聰明但家境貧寒的孩子贏得了公爵的同情，公爵慷慨地提出愿意作高斯的資助人，讓他繼續(xù)學習。

　　布倫茲維克公爵在高斯的成才過程中起了舉足輕重的`作用。不僅如此，這種作用實際上反映了歐洲近代科學發(fā)展的一種模式，表明在科學研究社會化以前，私人的資助是科學發(fā)展的重要推動因素之一。高斯正處于私人資助科學研究與科學研究社會化的轉(zhuǎn)變時期。

　　1792年，高斯進入布倫茲維克的卡羅琳學院繼續(xù)學習。1795年，公爵又為他支付各種費用，送他入德國著名的哥丁根大家，這樣就使得高斯得以按照自己的理想，勤奮地學習和開始進行創(chuàng)造性的研究。1799年，高斯完成了博士論文，回到家鄉(xiāng)布倫茲維克，正當他為自己的前途、生計擔憂而病倒時雖然他的博士論文順利通過了，已被授予博士學位，同時獲得了講師職位，但他沒有能成功地吸引學生，因此只能回老家-又是公爵伸手救援他。公爵為高斯付諸了長篇博士論文的印刷費用，送給他一幢公寓，又為他印刷了《算術(shù)研究》，使該書得以在1801年問世;還負擔了高斯的所有生活費用。所有這一切，令高斯十分感動。他在博士論文和《算術(shù)研究》中，寫下了情真意切的獻詞："獻給大公"，"你的仁慈，將我從所有煩惱中解放出來，使我能從事這種獨特的研究"。

　　1806年，公爵在抵抗拿破侖統(tǒng)帥的法軍時不幸陣亡，這給高斯以沉重打擊。他悲痛欲絕，長時間對法國人有一種深深的敵意。大公的去世給高斯帶來了經(jīng)濟上的拮據(jù)，德國處于法軍奴役下的不幸，以及第一個妻子的逝世，這一切使得高斯有些心灰意冷，但他是位剛強的漢子，從不向他人透露自己的窘?jīng)r，也不讓朋友安慰自己的不幸。人們只是在19世紀整理他的未公布于眾的數(shù)學手稿時才得知他那時的心態(tài)。在一篇討論橢圓函數(shù)的手搞中，突然插入了一段細微的鉛筆字："對我來說，死去也比這樣的生活更好受些。"

　　慷慨、仁慈的資助人去世了，因此高斯必須找一份合適的工作，以維持一家人的生計。由于高斯在天文學、數(shù)學方面的杰出工作，他的名聲從1802年起就已開始傳遍歐洲。彼得堡科學院不斷暗示他，自從1783年歐拉去世后，歐拉在彼得堡科學院的位置一直在等待著象高斯這樣的天才。公爵在世時堅決勸阻高斯去俄國，他甚至愿意給高斯增加薪金，為他建立天文臺�，F(xiàn)在，高斯又在他的生活中面臨著新的選擇。

　　為了不使德國失去最偉大的天才，德國著名學者洪堡(B.A.Von Humboldt)聯(lián)合其他學者和政界人物，為高斯爭取到了享有特權(quán)的哥丁根大學數(shù)學和天文學教授，以及哥丁根天文臺臺長的職位。1807年，高斯赴哥丁根就職，全家遷居于此。從這時起，除了一次到柏林去參加科學會議以外，他一直住在哥丁根。洪堡等人的努力，不僅使得高斯一家人有了舒適的生活環(huán)境，高斯本人可以充分發(fā)揮其天才，而且為哥丁根數(shù)學學派的創(chuàng)立、德國成為世界科學中心和數(shù)學中心創(chuàng)造了條件。同時，這也標志著科學研究社會化的一個良好開端。

　　高斯的學術(shù)地位，歷來為人們推崇得很高。他有"數(shù)學王子"、"數(shù)學家之王"的美稱、被認為是人類有史以來"最偉大的三位(或四位)數(shù)學家之一"(阿基米德、牛頓、高斯或加上歐拉)。人們還稱贊高斯是"人類的驕傲"。天才、早熟、高產(chǎn)、創(chuàng)造力不衰、……，人類智力領(lǐng)域的幾乎所有褒獎之詞，對于高斯都不過份。

　　高斯的研究領(lǐng)域，遍及純粹數(shù)學和應(yīng)用數(shù)學的各個領(lǐng)域，并且開辟了許多新的數(shù)學領(lǐng)域，從最抽象的代數(shù)數(shù)論到內(nèi)蘊幾何學，都留下了他的足跡。從研究風格、方法乃至所取得的具體成就方面，他都是1819世紀之交的中堅人物。如果我們把18世紀的數(shù)學家想象為一系列的高山峻嶺，那么最后一個令人肅然起敬的巔峰就是高斯;如果把19世紀的數(shù)學家想象為一條條江河，那么其源頭就是高斯。

　　雖然數(shù)學研究、科學工作在18世紀末仍然沒有成為令人羨慕的職業(yè)，但高斯依然生逢其時，因為在他快步入而立之年之際，歐洲資本主義的發(fā)展，使各國政府都開始重視科學研究。隨著拿破侖對法國科學家、科學研究的重視，俄國的沙皇以及歐洲的許多君主也開始對科學家、科學研究刮目相看，科學研究的社會化進程不斷加快，科學的地位不斷提高。作為當時最偉大的科學家，高斯獲得了不少的榮譽，許多世界著名的科學泰斗都把高斯當作自己的老師。

　　1802年，高斯被俄國彼得堡科學院選為通訊院士、喀山大學教授;1877年，丹麥政府任命他為科學顧問，這一年，德國漢諾威政府也聘請他擔任政府科學顧問。

　　高斯的一生，是典型的學者的一生。他始終保持著農(nóng)家的儉樸，使人難以想象他是一位大教授，世界上最偉大的數(shù)學家。他先后結(jié)過兩次婚，幾個孩子曾使他頗為惱火。不過，這些對他的科學創(chuàng)造影響不太大。在獲得崇高聲譽、德國數(shù)學開始主宰世界之時，一代天驕走完了生命旅程。

關(guān)于高斯的數(shù)學故事3

　　高斯是德國數(shù)學家，也是科學家，他和牛頓、阿基米德，被譽為有史以來的三大數(shù)學家。高斯是近代數(shù)學奠基者之一，在歷史上影響之大，能夠和阿基米德、牛頓、歐拉并列，有“數(shù)學王子”之稱。

　　他幼年時就表現(xiàn)出超人的數(shù)學天才。1795年進入格丁根大學學習。第二年他就發(fā)現(xiàn)正十七邊形的尺規(guī)作圖法。并給出可用尺規(guī)作出的正多邊形的條件，解決了歐幾里得以來懸而未決的問題。

　　高斯的數(shù)學研究幾乎遍及所有領(lǐng)域，在數(shù)論、代數(shù)學、非歐幾何、復變函數(shù)和微分幾何等方面都做出了開創(chuàng)性的貢獻。他還把數(shù)學應(yīng)用于天文學、大地測量學和磁學的研究，發(fā)明了最小二乘法原理。高理的數(shù)論研究總結(jié)在《算術(shù)研究》（1801）中，這本書奠定了近代數(shù)論的基礎(chǔ)，它不僅僅是數(shù)論方面的劃時代之作，也是數(shù)學史上不可多得的經(jīng)典著作之一。高斯對代數(shù)學的重要貢獻是證明了代數(shù)基本定理，他的存在性證明開創(chuàng)了數(shù)學研究的新途徑。高斯在18左右就得到非歐幾何的原理。他還深入研究復變函數(shù)，建立了一些基本概念發(fā)現(xiàn)了著名的柯西積分定理。他還發(fā)現(xiàn)橢圓函數(shù)的雙周期性，但這些工作在他生前都沒發(fā)表出來。1828年高斯出版了《關(guān)于曲面的一般研究》，全面系統(tǒng)地闡述了空間曲面的微分幾何學，并提出內(nèi)蘊曲面理論。高斯的曲面理論之后由黎曼發(fā)展。高斯一生共發(fā)表155篇論文，他對待學問十分嚴謹，只是把他自己認為是十分成熟的作品發(fā)表出來。其著作還有《地磁概念》和《論與距離平方成反比的引力和斥力的普遍定律》等。

　　18高斯有機會戲劇性地施展他的優(yōu)勢的計算技巧。那年的元旦，有一個之后被證認為小行星并被命名為谷神星的天體被發(fā)現(xiàn)當時它好像在向太陽*近，天文學家雖然有40天的時間能夠觀察它，但還不能計算出它的軌道。高斯只作了3次觀測就提出了一種計算軌道參數(shù)的方法，而且到達的精確度使得天文學家在1801年末和18初能夠毫無困難地再確定谷神星的位置。高斯在這一計算方法中用到了他大約在1794年創(chuàng)造的最小二乘法（一種可從特定計算得到最小的方差和中求出最佳估值的方法在天文學中這一成就立即得到公認。他在《天體運動理論》中敘述的方法這天仍在使用，只要稍作修改就能適應(yīng)現(xiàn)代計算機的要求。高斯在小行星“智神星”方面也獲得類似的成功。

　　由于高斯在數(shù)學、天文學、大地測量學和物理學中的杰出研究成果，他被選為許多科學院和學術(shù)團體的成員�！皵�(shù)學之王”的稱號是對他一生恰如其分的贊頌。

　　在古今中外的著名數(shù)學家當中，像高斯那樣從小就具有高度數(shù)學才華的，恐怕極為少見。

　　高斯于1777年4月30日出生于德國一個農(nóng)民家庭。他從小就酷愛數(shù)學，據(jù)說在他還不滿三歲的時候，有一天，他觀看父親算帳，計算結(jié)束后，父親念出了錢數(shù)準備寫下時，身邊傳來細小的聲音：“爸爸，算錯了，總數(shù)就應(yīng)是……”。父親驚訝不止，復算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)孩子的答案是正確的。高斯讀小學的時候，有一次，老師出了一道難題，要他們從1加起，加2，加3，加4，……一向加到100，滿以為這下準能把學生們難住。沒想到高斯一會兒就算了出來。老師一看，答數(shù)是5050，一點不錯，大吃一驚。高斯是這樣算的：1與100、2與99、3與98……每一對的和都是101，而100以內(nèi)這樣的數(shù)共有50對，101×50=5050，他的這種計算方法，代數(shù)上稱為等差級數(shù)求和公式。那時高斯才10歲。

　　高斯對數(shù)學的興趣越來越濃，數(shù)學上的定理、公式和求證方法一個又一個地被他發(fā)現(xiàn)和證實。

　　11歲時，他發(fā)現(xiàn)了X＋Yn的展開式。

　　17歲時，他發(fā)現(xiàn)了數(shù)論中的二次互反律。

　　173月30日，年僅18歲的高斯，又有了堪稱數(shù)學史上最驚人的.發(fā)現(xiàn)，他用代數(shù)方法解決兩千年來的幾何難題，而且找到了只使用直尺和圓規(guī)作圓，內(nèi)接正17邊形的方法也稱17邊形直尺圓規(guī)畫法。為了紀念他少年時的這一最重要的發(fā)現(xiàn)，高斯表示期望死后在他的墓碑上能刻上一個正17邊形。17，高斯又證明了一個重要的定理：任何一元代數(shù)方程都有一個根，這一結(jié)果數(shù)學上稱為“代數(shù)基本定理”，也被稱做“高斯定理”。1801年，高斯出版了他的《算術(shù)論文集》。高斯在23歲的時候開始研究天文，并解決了測量星球橢圓軌道的方法，也稱橢圓函數(shù)。

　　高斯所取得的成就，一方面來自天賦，一方面來自勤奮。他家里很窮，冬天，爸爸為了節(jié)省燈油，吃完晚飯就要他上床睡覺，高斯自己做了個油燈，在微弱的燈光下全神貫注地讀書到深夜。15歲時，他就讀了牛頓、歐拉、拉格朗日等著名數(shù)學家的數(shù)學著作，并熟練地掌握了微積分理論。高斯的成功，不是天上掉下來的，而是刻苦學習得來的。他把科學研究工作看得高于一切。妻子病重時，高斯正在鉆研一個深奧的數(shù)學問題。仆人幾次來叫他：“如果您不立刻過去，就不能見她最后一面了!”高斯卻說：“叫她等一下，等到我過去”。直到他把手頭的研究告一段落，這才勿勿跑去看望妻子。

　　高斯就是這樣，天資聰明，更勤奮好學，最后成為著名的數(shù)學家，被譽為“數(shù)學王子”。1855年2月23日，高斯逝世，終年78歲。

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