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分析的化身——欧拉
人教A版高中数学选修3-1
数学史选讲
合肥市第三十二中学 李启梅
你了解他吗?
他就是我们所有人的老师—欧拉
瑞士著名
数学家、物理学家
近代数学先驱之一
欧拉简介
1707年生于瑞士的巴塞尔
1783年于俄国彼得堡去逝
欧拉、高斯、牛顿、阿基米德
被誉为有史以来的四大数学家
初显天赋——敢于质疑
不满10岁
就开始自学《代数学》,遇到不懂的地方,就用笔作个记号,再向别人请教。
13岁
进入巴塞尔大学读书,是整个瑞士大学校
园里年龄最小的学生,这曾轰动了数学界。
奋斗历程
15岁
获得巴塞尔大学的学士学位
16岁
获得巴塞尔大学的哲学硕士学位
18岁
开始了他的数学生涯
19岁
博士毕业
故事1:天上有多少颗星星
故事2:智改羊圈
19岁,写了一 篇关于船桅的论文,获得巴黎科学院的奖金,不过此后欧拉十二次荣获巴黎金奖算是弥补了这个小小的遗憾。
26岁,欧拉担任了彼得堡科学院数学教授,接替伯努利的儿子成为数学研究所的所长。
29岁,欧拉解决了历史上有名的哥尼斯堡七桥问题,在解答问题的同时,开创了数学的一个新的分支--图论,也由此展开了数学史上的新历程。
年轻有为—敢于开拓
故事3:彗星轨道的计算
1735 年,欧拉解决了一个天文学的难题(计算彗星轨道),这个问题经几个著名数学家几个月的努力才得到解决,而欧拉却用自己发明的方法,三天便完成了。然而过度的工作使他得了眼病,并且不幸右眼失明了,这时他才28岁。
故事4:哥尼斯堡七桥问题
在18世纪,东普鲁士哥尼斯堡有一条大河,河中有两个小岛。全城被大河分割成四块陆地,河上架有七座桥,把四块陆地联系起来(如图)。
当时许多市民都在思索一个问题:一个散步者能否从某一陆地出发,不重复地经过每座桥一次,最后回到原来的出发地?
他把两座小岛和河的两岸分别看作四个点,而把七座桥看作这四个点之间的连线。那么这个问题就简化了,能不能用一笔就把这个图形画出来?经过进一步的分析,欧拉得出结论——不可能每座桥都走一遍,最后还能回到原来的位置。并且给出了所有能够一笔画出来的图形所应具有的条件,由此开启了一个新的数学分支---图论。
28岁,右眼失明;59岁,欧拉双目失明
37岁,提出世界上最美丽数学公式“欧拉公式”
43岁,提出了著名的欧拉“多面体恒等式”,成为拓扑学的开始
64岁,欧拉遭遇火灾,险些丧生,他的书房和大量研究成果全部化为灰烬了
失明后的17年间,他还口述了几本书和400 篇左右的论文,开创了刚体力学和分析力学
奋斗不息——敢于挑战
28岁,欧拉为解决一个天文学的难题右眼失明了.直到1766年重回彼得堡,不料没有多久,左眼视力衰退,最后完全失明。
不幸的事情接踵而来,带病而失明的64岁的欧拉险些丧生火灾,虽然他被别人从火海中救了出来,但他的书房和大量研究成果全部化为灰烬。
故事5:以惊人的毅力与黑暗搏斗
在他完全失明之前,还抓紧这最后的时刻,在一块大黑板上疾书他发现的公式,然后口述其内容,由他的学生特别是大儿子A欧拉(数学家和物理学家)笔录。
欧拉完全失明以后,仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,在失明的17年中;他口述了几本书和400篇左右的论文,还解决了使牛顿头痛的月离问题和很多复杂的分析问题。
1783月18日,在不久前才刚计算完气球上升定律的他,在兴奋中突然停止了呼吸,享年76 岁。
故事6:孜孜不倦、品格高尚
欧拉在数学上探索的脚步从未停止过,失明后也是如此。同时他的品格是很高尚的,拉格朗日是稍后于欧拉的大数学家,从19岁起和欧拉通信,讨论等周问题的一般解法,这引起变分法(变分法是研究泛函极值问题的一个分析学分支)的诞生.
等周问题是欧拉多年来苦心考虑的问题。
拉格朗日的解法,博得欧拉的热烈赞扬,
并谦虚地压下自己在这方面较不成熟的作品暂不发表,放弃了自己原来的方法,转而运用拉格朗日的演算方法。
并在1764年的两篇论文中,将这门数学分支正式命名为变分法,使年青的拉格朗日的工作得以发表和流传,并赢得巨大的声誉。
1.建立了数学里最重要的分支之—分析。在欧拉之前,数学是代数和几何双雄争霸;在欧拉之后数学变成了代数,几何,分析三足鼎立;时至今日,三足鼎立的大局面依然成立。
主要贡献
2.在数学的推广与教育上
在数学的各个领域,常常见到以欧来命名
的公式、 定理、和重要常数.
课本上常见的:
如f(x)(1734 年),π(1736 年),e(1748年),
sin 和cos(1748 年),tan(1753 年),
x(1755 年),Σ(1755 年),i(1777)等,
都是他创立并推广的.
一生共写下了886 本书籍和论文,
分析、代数、数论占40%,几何占18%。
物理和力学 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。
分析力学
刚体力学
深化了望远镜
显微镜的设计计算理论
数论
几何学
天文数学
微积分
欧拉的数学研究几
乎遍及所有领域
物理、天文、建筑
以至音乐等方面都
取得了辉煌的成就
伟大的数学家高斯曾说:"研究欧拉
的著作永远是了解数学的最好方法."
著名数学家拉普拉斯曾说过:
"欧拉是我们的导师."
《代数学入门》
《无穷分析引论》
《微分学原理》
《积分学原理》
《关于曲面上曲线的研究》
《寻求具有某种极大或极小性质的曲线的方法》
主要学术
主要专著:
对他的纪念
欧拉生活、工作过的三个国家:瑞士、俄国、德国,都把欧拉作为自己的数学家,为有他而感到骄傲!
2007年是杰出的数学家欧拉诞辰300周年,为纪念这位伟大的数学家,俄罗斯联邦中央银行发行了“俄罗斯杰出人物”系列银币-数学家欧拉诞辰300周年。
以欧拉肖像为图案的10瑞士法郎的纸币
前苏联于发行的邮票
纪念欧拉250周年诞辰
前东德发行的欧拉逝
世200周年纪念邮票
瑞士于2007年发行:纪
念欧拉的诞辰300周年
瑞士于1957年发行:纪念欧拉的250周年诞辰
德国于1957年发行
民主德国于1950年发行
2013年4月15日,谷歌Doodle纪念欧拉诞辰306周年
小行星欧拉2002也是纪念欧拉而命名的
说一说
有关欧拉的故事,哪一个故事让你感受最深?你从中得到什么启发?
欧拉对数学思考和应用的方法,
对你今后数学学习有何启发?
议一议
谢谢欣赏