数学家高斯的故事 关于数学家高斯的故事
1、高斯在很小的时候就有过人的才华,在他还不到三岁的时候,有一天他观看父亲在计算受他管辖的工人们的周薪。父亲在喃喃的计数,最后长叹的一声表示总算把钱算出来。父亲念出钱数,准备写下时,身边传来微小的声音:“爸爸!算错了,钱应该是这样”。父亲惊异地再算一次,果然小高斯讲的数是正确的,奇特的地方是没有人教过高斯怎么样计算,而小高斯平日靠观察,在大人不知不觉时,他自己学会了计算。
2、高斯的数学老师对学生的态度其实并不好,但当他发现神童高斯的时候心里很是欣慰,而且觉得自己懂的数学不多,教不了高斯更多东西了。并自掏腰包为高斯购买数学书籍。
3、约翰·卡尔·弗里德里希·高斯,1777年4月30日—1855年2月23日),德国著名数学家、物理学家、天文学家、几何学家,大地测量学家,毕业于Carolinum学院(现布伦瑞克工业大学)。
高斯的小故事
约翰·卡尔·弗里德里希·高斯
约翰·卡尔·弗里德里希·高斯(德语:Johann Carl Friedrich Gauß; ,英语:Gauss,拉丁语:Carolus Fridericus Gauss,1777年4月30日—1855年2月23日),德国著名数学家、物理学家、天文学家、几何学家,大地测量学家,毕业于Carolinum学院(现布伦瑞克工业大学)。[1]
高斯生于不伦瑞克。1796年,高斯证明了可以尺规作正十七边形。1807年高斯成为哥廷根大学教授和哥廷根天文台台长。1818年—1826年间,汉诺威公国的大地测量工作由高斯主导。1840年高斯与韦伯一同画出世界上第一张地球磁场图。[1]
高斯被认为是世界上最重要的数学家之一,享有“数学王子”的美誉。[1]
中文名
约翰·卡尔·弗里德里希·高斯
外文名
Johann Carl Friedrich Gauß;
别名
高斯
国籍
德国
出生日期
1777年4月30日
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主要成就轶事典故家庭成员后世纪念
人物生平
早年生活
高斯于1777年4月30日出生于不伦瑞克。高斯是一对普通夫妇的儿子。他的母亲是一个贫穷石匠的女儿,虽然十分聪明,但却没有接受过教育,近似于文盲。在她成为高斯父亲的第二个妻子之前,她从事女佣工作。他的父亲曾做过园丁,工头,商人的助手和一个小保险公司的评估师。他曾说,他能够在脑袋中进行复杂的计算。
小时候高斯家里很穷,且他父亲不认为学问有何用,但高斯依旧喜欢看书,话说在小时候,冬天吃完饭后他父亲就会要他上床睡觉,以节省燃油,但当他上床睡觉时,他会将芜菁的内部挖空,里面塞入棉布卷,当成灯来使用,以继续读书。[1]
天赋异禀
当高斯12岁时,已经开始怀疑元素几何学中的基础证明。当他16岁时,预测在欧氏几何之外必然会产生一门完全不同的几何学,即非欧几里得几何学。他导出了二项式定理的一般形式,将其成功的运用在无穷级数,并发展了数学分析的理论。
高斯的老师Bruettner与他助手 Martin Bartels 很早就认识到了高斯在数学上异乎寻常的天赋,同时Herzog Carl Wilhelm Ferdinand von Braunschweig也对这个天才儿童留下了深刻印象。于是他们从高斯14岁起便资助其学习与生活。这也使高斯能够在公元1792-1795年在Carolinum学院(布伦瑞克工业大学的前身)学习。18岁时,高斯转入哥廷根大学学习。在他19岁时,第一个成功的证明了正十七边形可以用尺规作图。[1]
婚姻生活
高斯于公元1805年10月5日与来自Braunschweig的Johanna Elisabeth Rosina Osthoff小姐(1780-1809)结婚。在公元1806年8月21日迎来了他生命中的第一个孩子乔瑟夫。此后,他又有两个孩子。Wilhelmine(1809-1840)和Louis(1809-1810)。[1]
教授台长
1807年高斯成为哥廷根大学的教授和当地天文台的台长。[1]
人物逝世
高斯非常信教且保守。他的父亲死于1808年4月14日,晚些时候的1809年10月11日,他的第一位妻子Johanna也离开人世。次年8月4日高斯迎娶第二位妻子Friederica Wilhelmine (1788-1831)。他们又有三个孩子:Eugen(1811-1896)、Wilhelm(1813-1883)和 Therese(1816-1864)。 1831年9月12日他的第二位妻子也死去,1837年高斯开始学习俄语。1839年4月18日,他的母亲在哥廷根逝世,享年95岁。高斯于1855年2月23日凌晨1点在哥廷根去世。[1]
主要成就
17岁的高斯发现了质数分布定理和最小二乘法。通过对足够多的测量数据的处理后,可以得到一个新的、概率性质的测量结果。在这些基础之上,高斯随后专注于曲面与曲线的计算,并成功得到高斯钟形曲线(正态分布曲线)。其函数被命名为标准正态分布(或高斯分布),并在概率计算中大量使用。
次年,证明出仅用尺规便可以构造出17边形。并为流传了2000年的欧氏几何提供了自古希腊时代以来的第一次重要补充。
高斯总结了复数的应用,并且严格证明了每一个n阶的代数方程必有n个实数或者复数解。在他的第一本著名的著作《算术研究》中,做出了二次互反律的证明,成为数论继续发展的重要基础。在这部著作的第一章,导出了三角形全等定理的概念。
高斯在最小二乘法基础上创立的测量平差理论的帮助下,测算天体的运行轨迹。他用这种方法,测算出了小行星谷神星的运行轨迹。
谷神星于1801年被意大利天文学家皮亚齐发现,但因病他耽误了观测,从而失去了这颗小行星的轨迹。皮亚齐以希腊神话中的“丰收女神”(Ceres)对它命名,称为谷神星(Planetoiden Ceres),并将自己以前观测的数据发表出来,希望全球的天文学家一起寻找。高斯通过以前3次的观测数据,计算出了谷神星的运行轨迹。奥地利天文学家 Heinrich Olbers根据高斯计算出的轨道成功地发现了谷神星。高斯将这种方法发表在其著作《天体运动论》(Theoria Motus Corporum Coelestium in sectionibus conicis solem ambientium)中。
为了获知每年复活节的日期,高斯推导了复活节日期的计算公式。
1818年至1826年间,高斯主导了汉诺威公国的大地测量工作。通过最小二乘法为基础的测量平差的方法和求解线性方程组的方法,显著地提高了测量的精度。
高斯亲自参加野外测量工作。他白天观测,夜晚计算。在五六年间,经他亲自计算过的大地测量数据超过100万个。当高斯领导的三角测量外场观测走上正轨后,高斯把主要精力转移到处理观测成果的计算上,写出了近20篇对现代大地测量学具有重大意义的论文。在这些论文中,他推导了由椭圆面向圆球面投影时的公式,并作出了详细证明。这个理论仍有应用的价值。
汉诺威公国的大地测量工作至1848年结束。这项大地测量史上的巨大工程,如果没有高斯在理论上的仔细推敲,在观测上力图合理和精确,在数据处理上尽量周密和细致,就不能圆满的完成。在当时的不发达的条件下,布设了大规模的大地控制网,精确地确定2578个三角点的大地坐标。
为了用椭圆在球面上的正形投影理论解决大地测量中出现的问题,在这段时间内高斯亦从事了曲面和投影理论的研究,这项成果成为了微分几何的重要理论基础。他独立地提出了不能证明欧氏几何的平行公设具有‘物理的’必然性,至少不能用人类的理智给出这种证明。但他的非欧几何理论并未发表。也许他是出于对同时代的人不能理解这种超常理论的担忧。相对论证明了宇宙空间实际上是非欧几何的空间。高斯的思想被近100年后的物理学接受了。
高斯试图在汉诺威公国的大地测量中通过测量Harz的Brocken——Thuringer Wald的Inselsberg——哥廷根的Hohen Hagen三个山头所构成的三角形的内角和,以验证非欧几何的正确性,但未成功。高斯的朋友鲍耶的儿子雅诺斯在1823年证明了非欧几何的存在。高斯对他勇于探索的精神表示了赞扬。1840年,罗巴切夫斯基用德文写了《平行线理论的几何研究》一文。这篇论文的发表引起了高斯的注意。他非常重视这一论证,积极建议哥廷根大学聘请罗巴切夫斯基为通信院士。为了能直接阅读他的著作,从这一年开始,63岁的高斯开始学习俄语,并最终掌握了这门外语。高斯最终成为微分几何的始祖(高斯、雅诺斯和罗巴切夫斯基)之一。
出于对实际应用的兴趣,高斯发明了日光反射仪。日光反射仪可以将光束反射至大约450公里外的地方。高斯后来不止一次地为原先的设计作出改进,试制成功了后来被广泛应用于大地测量的镜式六分仪。
19世纪30年代,高斯发明了磁强计。他辞去了天文台的工作,而转向物理的研究。他与韦伯(1804-1891)在电磁学领域共同工作。他比韦伯年长27岁,以亦师亦友的身份与其合作。1833年,通过受电磁影响的罗盘指针,他向韦伯发送出电报。这不仅是从韦伯的实验室与天文台之间的第一个电话电报系统,也是世界第一个电话电报系统。尽管线路才8千米长。
1840年,他和韦伯画出了世界第一张地球磁场图,并且次年,这些位置得到美国科学家的证实。
高斯在数个领域进行研究,但只把他认为已经成熟的理论发表出来。他经常对他的同事表示,该同事的结论已经被自己以前证明过了,只是因为基础理论的不完备而没有发表。批评者说他这样做是因为喜欢抢出风头。事实上高斯把他的研究结果都记录起来了。他死后,他的20部纪录着他的研究结果和想法的笔记被发现,证明高斯所说的是事实。一般人认为,20部笔记并非高斯笔记的全部。[1]
轶事典故
三岁纠错
高斯三岁时便能够纠正他父亲的借债账目。[1]
快速求和
用很短的时间计算出了小学老师布置的任务:对自然数从1到100的求和。他所使用的方法是:对50对构造成和101的数列求和(1+100,2+99,3+98……),同时得到结果:5050。这一年,高斯9岁。[1]
家庭成员
高斯个人的生活因为他的第一任妻子Johanna Osthoff在1809年早逝,以及他的孩子Louis也相继死去而显得黯然失色。高斯跌入一个他从来没有完全恢复的忧郁深渊。他后来再婚,对象是他第一任妻子的朋友,名叫Friederica Wilhelmine Waldeck,但通常称作Minna。当他的第二任妻子在长期的病痛后死于1831年时,他的其中一个女儿Therese接手了整个家庭并且照顾高斯直到他的生命结束。他的母亲则从1817年居住在他家直到1839年她死去。[1]
后世纪念
学校方面
下萨克森州和哥廷根大学图书馆已经将高斯的全部著作数位化,并放置于互联网上。[1]
钱币方面
高斯的肖像曾被印刷在从1989年至2001年流通的10元德国马克纸币上。
关于数学家高斯的故事大约150~200字
一、高斯简算1到100加法
高斯7岁那年开始上学。10岁的时候,他进入了学习数学的班级,这是一个首次创办的班,孩子们在这之前都没有听说过算术这么一门课程。数学教师是布特纳,他对高斯的成长也起了一定作用。
一天,老师布置了一道题,1+2+3······这样从1一直加到100等于多少。高斯很快就算出了答案,起初高斯的老师布特纳并不相信高斯算出了正确答案:"你一定是算错了,回去再算算。”高斯非常坚定,说出答案就是5050。高斯是这样算的:1+100=101,2+99=101······50+51=101。从1加到100有50组这样的数,所以50X101=5050。
布特纳对他刮目相看。他特意从汉堡买了最好的算术书送给高斯,说:“你已经超过了我,我没有什么东西可以教你了。”接着,高斯与布特纳的助手巴特尔斯建立了真诚的友谊,直到巴特尔斯逝世。他们一起学习,互相帮助,高斯由此开始了真正的数学研究。
二、小高斯帮爸爸指出错误
高斯(Gauss,CarlFriedrich)1777年4月30日生于德国不伦瑞克;1855年2月23日卒于格丁根。高斯是德国数学家,也是科学家,他和牛顿、阿基米德,被誉为有史以来的三大数学家。
高斯是近代数学奠基者之一,有“数学王子”之称。有人说高斯是绝顶聪明的天才,高斯却说:“我的知识和成功,全是靠勤奋学习取得的。我小时候很喜欢数学,甚至在学会说话之前,就学会计算了!有一天,高斯的父亲正在结算几个工人的工资,算了半天,累得满头是汗。“唉,终于算出来了!”父亲站起身子伸了伸懒腰说。
“爸爸,您算得不对!”站在一边的小高斯低声地说,“总数应该是……”“你怎么知道的?”父亲不以为然地问了一句。“我是心里算出来的呀!”高斯天真地说,“不信您再算一遍。”父亲又仔细核算了一遍,发现果真算错了,而儿子说的总数是对的。他又惊又喜,兴奋地说:“聪明的孩子,过几天爸爸就送你上学。”
扩展资料
卡尔·弗里德里希·高斯
约翰·卡尔·弗里德里希·高斯(JohannCarlFriedrichGauss,1777年4月30日-1855年2月23日,享年77岁),犹太人,德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,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。
高斯和阿基米德、牛顿、欧拉并列为世界四大数学家。一生成就极为丰硕,以他名字“高斯”命名的成果达110个,属数学家中之最。他对数论、代数、统计、分析、微分几何、大地测量学、地球物理学、力学、静电学、天文学、矩阵理论和光学皆有贡献。
参考资料:高斯—百度百科
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生平事迹
童年时期
高斯是一对普通夫妇的儿子.他的母亲是一个贫穷石匠的女儿,虽然十分聪明 ,但却没有接受过教育,近似于文盲.在她成为高斯父亲的第二个妻子之前,从事女佣工作.他的父亲曾做过园丁,工头,商人的助手和一个小保险公司的评估师.
高斯3岁时便能够纠正他父亲的借债账目的事情,已经成为一个轶事流传至今.他曾说,他在麦仙翁堆上学会计算.能够在头脑中进行复杂的计算,是上帝赐予他一生的天赋.
当高斯9岁时候,高斯用很短的时间计算出了小学老师布置的任务:对自然数从1到100的求和.他所使用的方法是:对50对构造成和101的数列求和为(1+100,2+99,3+98……),同时得到结果:5050.但是据更为精细的数学史书记载,高斯所解的并不止1加到100那么简单,而是81297+81495+.+100899(公差198,项数100)的一个等差数列.
青少年时期
当高斯12岁时,已经开始怀疑元素几何学中的基础证明.当他16岁时,预测在欧氏几何之外必然会产生一门完全不同的几何学.他导出了二项式定理的一般形式,将其成功地运用在无穷级数,并发展了数学分析的理论.
高斯的老师Bruettner与他助手 Martin Bartels 很早就认识到了高斯在数学上异乎寻常的天赋,同时Herzog Carl Wilhelm Ferdinand von Braunschweig也对这个天才儿童留下了深刻印象.于是他们从高斯14岁起,便资助其学习与生活.这也使高斯能够在公元1792-1795年在Carolinum学院(今天Braunschweig学院的前身)学习.18岁时,高斯转入哥廷根大学学习.在他19岁时,第一个成功地用尺规构造出了规则的17角形.
成年时期
高斯于公元1805年10月5日与来自Braunschweig的Johanna Elisabeth Rosina Osthoff小姐(1780-1809)结婚.在公元1806年8月21日迎来了他生命中的第一个孩子约瑟.此后,他又有两个孩子.Wilhelmine(1809-1840)和Louis(1809-1810).1807年高斯成为哥廷根大学的教授和当地天文台的台长.
虽然高斯作为一个数学家而闻名于世,但这并不意味着他热爱教书.尽管如此,他越来越多的学生成为有影响的数学家,如后来闻名于世的Richard Dedekind和黎曼,黎曼创立了黎曼几何学.
19世纪40年代初期开始,高斯几乎完全退出了物理学的创新研究,只从事例行的天文观测,计算汉诺威测地工作中遗留下的问题,对老的研究课题、发表过的评论或报告作些修饰,解决一些小的数学问题.此后的出版物正反映了他的这种状态.他对E.E.库默尔(Kummer)新创立的理想论(1845)没有强烈的反应,对海王星的发现(1846)亦很漠然.C.G.雅可比(Jacobi)在参加纪念高斯获博士学位50周年大会后说,跟高斯谈数学问题时,他总是把话题叉开而谈些无聊的事.在40年代,高斯对格丁根大学的事务有了较多关注,担任过教授会的负责人;花了几年时间,将大学丧偶者基金会的财务预算奠基于可靠的统计规律之上;他对教学的兴趣也比以前浓厚了.(我们注意到,高斯在大学开的课,大部分是天文学方面的,唯有在当教授的第一年讲过一次数论,他最常讲的课是最小二乘法及其在科学中的应用.) 晚年的高斯在学术圈子以外的人眼里是位科学奇人,而高斯本人却极端热衷于从报纸、书本和日常生活中收集各种统计资料.在1848年革命时期,他几乎每天到学校守旧派成立的文学会(高斯是会员)附属的阅览室寻觅各种数据.如果某个学生正在看的报是他所寻找的,高斯会一直瞪着他直到对方递过来这份报纸.他因而被学生戏称为“阅览室之霸”.据说这一习惯对他从事投资活动(主要是买债券,包括德国以外发行的债券)大有裨益,他身后留下的财产几乎等于其年薪的200倍,说明他是个理财的好手.
高斯生命的最后几年仍保持学者风度,没有间断过阅读和参加力所能及的学术活动:
1850年,心脏病加重,行动受到限制.
1851年7月1日有日蚀,高斯作了他最后一次天文观测.
1851年,核准 G.F.B.黎曼(Riemann)的博士论文,给予高度评价.
1852年,改进傅科摆,解决一些小的数学问题.
1853年,为黎曼选定为获讲师资格需作的答辩题目(几何基础).
1854年1月,全面体检诊断高斯心脏已扩大,将不久于人世.但病情奇迹般地得到缓解.
1854年6月,听了黎曼关于几何基础的答辩报告,出席格丁根到汉诺威间铁路的开通仪式.
1854年8月,病情恶化,下肢水肿.
1855年2月3日清晨,高斯在睡眠中故去.
高斯的葬礼有政府和大学的高级官员出席,他的女婿在悼词中赞扬高斯是难得的、无与伦比的天才.送葬抬棺者中有24岁的J.W.R.戴德金(Dedekind),他曾选修高斯的最小二乘法课.
高斯的大脑有深而多的脑回,作为解剖标本收藏于格丁根大学.
《高斯全集》(Carl Friedrich Gauss'Werke)的出版历时67年(1863—1929),由众多著名数学家参与,最后在 F.克莱因(Klein)指导下完成.全集共分12卷.前7卷基本按学科编辑:第1,2卷,数论;第3卷,分析;第4卷,概率论和几何;第5卷,数学物理;第6,7卷,天文.其他各卷的内容如下:第8卷,算术、分析、概率、天文方面的补遗;第9卷是第6卷的续篇,包括测地学;第10卷分两部分:Ⅰ,算术、代数、分析、几何方面的文章及日记,Ⅱ,其他作家对高斯的数学和力学工作的评论;第11卷也分两部分:Ⅰ,若干物理学、天文学文章,Ⅱ,其他作家对高斯测地学、物理学和天文学工作的评论;第12卷,杂录及《地磁图》.
离世
高斯墓地:高斯非常信教且保守.他的父亲死于1808年4月14日,晚些时候的1809年10月11日,他的第一位妻子Johanna也离开人世.次年8月4日高斯迎娶第二位妻子Friederica Wilhelmine (1788-1831).他们又有三个孩子:Eugen (1811-1896), Wilhelm (1813-1883) 和 Therese (1816-1864). 1831年9月12日他的第二位妻子也死去,1837年高斯开始学习俄语.1839年4月18日,他的母亲在哥廷根逝世,享年95岁.高斯于1855年2月23日凌晨1点在哥廷根去世.他的很多散布在给朋友的书信或笔记中的发现于1898年被发现.
高斯的一生是不平凡的一生,几乎在数学的每个领域都有他的足迹,无怪后人常用他的事迹和格言鞭策自己.100多年来,不少有才华的青年在高斯的影响下成长为杰出的数学家,并为人类的文化做出了巨大的贡献.高斯的墓碑朴实无华,仅镌刻“高斯”二字.为纪念高斯,其故乡布伦瑞克改名为高斯堡.哥廷根大学立了一个正十七棱柱为底座的纪念像.在慕尼黑博物馆悬挂的高斯画像上有这样一首题诗:他的思想深入数学、空间、大自然的奥秘,他测量了星星的路径、地球的形状和自然力,他推动了数学的进展,直到下个世纪.