第一时期:数学形成时期(远古—公元前六世纪),这是人类建立最基本的数学概念的时期。人类从数数开始逐渐建立了自然数的概念,简单的计算法,并认识了最基本、最简单的几何形式,算术与几何还没有分开。
第二时期:初等数学时期、常量数学时期(公元前六世纪—公元十七世纪初)这个时期的基本的、最简单的成果构成中学数学的主要内容,大约持续了两千年。这个时期逐渐形成了初等数学的主要分支:算数、几何、代数。
第三时期:变量数学时期(公元十七世纪初—十九世纪末)变量数学产生于17世纪,经历了两个决定性的重大步骤:第一步是解析几何的产生;第二步是微积分的创立。
第四时期:现代数学时期(十九世纪末开始),数学发展的现代阶段的开端,以其所有的基础--------代数、几何、分析中的深刻变化为特征。
数学需要严谨性:
数学是人类对事物的抽象结构与模式进行严格描述的一种通用手段,可以应用于现实世界的任何问题。从这个意义上,数学属于形式科学,而不是自然科学。所有的数学对象本质上都是人为定义的,它们并不存在于自然界,而只存在于人类的思维与概念之中。
因而,数学命题的正确性,无法像物理、化学等以研究自然现象为目标的自然科学那样,能够借助于可以重复的实验、观察或测量来检验,而是直接利用严谨的逻辑推理加以证明。一旦通过逻辑推理证明了结论,那么这个结论也就是正确的。
数学发展的历史介绍如下:
第一阶段:数学的萌芽时期(公元前4000年—公元前六世纪)。
随着远古人类的发展,生活中慢慢涉及到数的应用,人类建立了最基本的数学概念。自然数出现了,有了简单的计算,并认识了最基本最简单的几何图形。
这一阶段数学发展的杰出代表为古巴比伦数学、中国数学、埃及数学等。这个时期的数学知识大致相当于幼儿园和小学一二年级的内容,甚至比这个还要简单。
第二阶段:初等数学和常量数学时期(公元前6世纪—公元十六世纪末)。
随着历史的前进,数学也得到了极大发展。这一时期,希腊的数学家把数学向前推进了一大步。以欧几里得的《几何原本》为代表,引入了公理体系和严谨的证明,使数学变得更加完备,把数学由单纯具体的测量得出结论变为严格的抽象证明。
毕达哥拉斯学派完整了勾股定理的严谨证明进而发现了无理数,也由此引发了第一次数学危机。这也使得数学从有理数发展到了无理数。
第三阶段:变量数学阶段(公元十七世纪—十九世纪中后期)。
这一阶段也叫做近代数学阶段,数学得到了飞速发展。而我国正处在闭关锁国的大清王朝。
这一阶段的标志是数学由常量转变为变量,其发展有两个里程碑。
第一个里程碑是解析几何的诞生。1637年法国数学家笛卡尔发明了坐标系,创立了解析几何,将变量引入数学,也把数字与图形结合了起来,为微积分的开创奠定的基础。
第二里程碑是微积分的创立。英国科学史上最伟大的人物—牛顿,从物理的运动入手,通过引入无穷小量的概念,于1669年提出了微积分的概念,为近代数学的发展提供力最有利的工具,开辟了数学的新纪元。更是把数学从静态常量阶段推向了动态变量的研究阶段。
第四阶段:现代数学时期(1874年以后)。
1874年德国数学康托创立了集合论,标志着现代数学时期的到来,同时也是纯粹数学的开始。数学界三大巨头庞加莱、克莱因、希尔伯特的出现,也预示着数学更加的抽象和纯粹。也导致了实变函数、泛函分析、拓扑学和抽象代数四大抽象分支的崛起。
尽管由集合论所引发的第三次数学危机依然没有解决,但我们相信,危机的到来依然是数学发展的动力,危机的解决一定会让数学更上一层楼,这已经有前两次数学危机所证实。当然了,这一阶段的数学知识已经远远超出普通人所能理解的范围,除了专门的数学人才,其他人估计一辈子也不会碰到更不会直接用到。
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