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華羅庚的數(shù)學(xué)故事

華羅庚的數(shù)學(xué)故事

2024-12-07 08:47:17 711瀏覽

他是中國最偉大的數(shù)學(xué)家之一,中國解析數(shù)論、矩陣幾何學(xué)、典型群、自安函數(shù)論等多方面研究的創(chuàng)始人和開拓者,被列為芝加哥科學(xué)技術(shù)博物館中當(dāng)今世界88位數(shù)學(xué)偉人之一,曾任中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所、應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所研究員、所長(zhǎng)、名譽(yù)所長(zhǎng),中國數(shù)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。

華羅庚的數(shù)學(xué)故事:

1、華羅庚在中學(xué)讀書時(shí),曾對(duì)傳統(tǒng)的珠算方法進(jìn)行了認(rèn)真思考。他經(jīng)過分析認(rèn)為:珠算的加減法難以再簡(jiǎn)化,但乘法還可以簡(jiǎn)化。乘法傳統(tǒng)打法是“留頭法”或“留尾法”,即先將乘法打上算盤,再用被乘數(shù)去乘;每用乘數(shù)的一位數(shù)乘被乘數(shù),則在乘數(shù)中將該位數(shù)去掉;將乘數(shù)用完了,即得最后答案。華羅庚覺得:何不干脆將每次乘出的答數(shù)逐次加到算盤上去呢?這樣就省掉了乘數(shù)打上算盤的時(shí)間例如:28×6,先在算盤上打上2×6=12,再退一位,加上8×6=48,立即得168,只用兩步就能得出結(jié)果。對(duì)于除法,也可以同樣化為逐步相減來做節(jié)省的時(shí)間就更多的。憑著這一點(diǎn)改進(jìn),再加上他擅長(zhǎng)心算,華羅庚在當(dāng)時(shí)上海的珠算比賽中獲得了冠軍。

2、在當(dāng)年的金壇,華羅庚最喜歡去的地方,還是燈節(jié)、船會(huì)、廟會(huì)等場(chǎng)所,凡是這些熱鬧的地方都少不了他的身影。城東有座青龍山,山上有個(gè)廟。每逢廟會(huì),廟中的“菩薩:”便頭插羽毛,打扮得花花綠綠,騎著高頭大馬進(jìn)城來。一路上,人們見到“菩薩”就磕頭行禮,祈求幸福。華羅庚伸直脖子,望著雙手合十的“菩薩”,心里暗自琢磨:“‘菩薩’果真萬能嗎?”當(dāng)廟會(huì)散了,人們也陸續(xù)回家,華羅庚卻跟著“菩薩”去了青龍山,想探個(gè)究竟,看一看“菩薩”的真面目。

3、華羅庚特別愛動(dòng)腦,對(duì)于一些別人看來司空見慣的事,往往也表現(xiàn)出濃厚的興趣,提出一些似乎希奇的問題。有一次,他同別人一塊去城郊玩耍,見一座荒墳旁有石人石馬,就問比他大的同伴:“這些石人石馬有多重?”同伴回答說:“這怎么能知道呢?!比A羅庚卻不甘心,沉思片刻,說:“以后總會(huì)有方法知道的?!?/p>

4、華羅庚不僅對(duì)數(shù)學(xué)肯動(dòng)腦筋,對(duì)語文也很用心。有一次,老師把自己收藏的文學(xué)大師胡適的書分給學(xué)生,讓每人看完后寫一篇讀后感。華羅庚分得的是《嘗試集》,書中流露出作者提倡白話文的得意,認(rèn)為自己是一次成功的嘗試,于是在扉頁上寫了一首《序詩》:“嘗試成功自古無,放翁這話未必是。我今為下一轉(zhuǎn)語,自古成功在嘗試。

華羅庚的主要成就:

1、科研成就

華羅庚的研究領(lǐng)域有多元復(fù)變函數(shù)、數(shù)論、代數(shù)及應(yīng)用數(shù)學(xué)幾個(gè)領(lǐng)域。他是中國理論數(shù)學(xué),如數(shù)論方面、代數(shù)與幾何、典型域等研究的創(chuàng)始人與開拓者。其關(guān)于完整三角和的研究成果被國際數(shù)學(xué)界稱為“華氏定理”;他與數(shù)學(xué)家王元提出多重積分近似計(jì)算的方法被國際上譽(yù)為“華—王方法”。

2、數(shù)論方面

華林問題及其推廣,指數(shù)和估計(jì):對(duì)于哈代和李特伍德關(guān)于漸進(jìn)公式的結(jié)果進(jìn)行了改進(jìn),提出“華氏不等式”,后解決了高斯完整三角和的估計(jì)這一歷史難題,得到了最佳誤差階估計(jì),被稱為“華羅庚定理”;系統(tǒng)研究了“華林—歌德問題”;將維諾格拉多夫方法用來處理塔利問題。他的兩個(gè)積分均值定理給予了巨大的技術(shù)進(jìn)展,關(guān)于華林問題變體和華林—歌德-問題的研究,對(duì)于弄清圓法的力量與范圍都具有開創(chuàng)性。

3、典型域

典型域:典型域在多復(fù)變數(shù)函數(shù)論中具有重要性,華羅庚在1944年指出,各類典型域的研究可以歸結(jié)為矩陣幾何學(xué)的研究;1953年,首創(chuàng)用群表示論方法得出四類典型域的完整正交系,借助于它,得到四類典型域的柯西核、賽格核、伯格曼核及泊松核等,將泊松核看作一個(gè)域的解析自同構(gòu)群的元素的雅可比行列式。此后利用典型域的泊松核,與陸啟鏗建立了典型域的調(diào)和函數(shù)理論,并解決了對(duì)應(yīng)的拉普拉斯-貝爾特拉米方程的狄利克雷問題。發(fā)現(xiàn)了一組具有與調(diào)和算子類似性質(zhì)的微分算子,被國際上稱為“華氏算子”。

華羅庚的主要論著:

華羅庚是當(dāng)代自學(xué)成才的一位蜚聲中外的著名數(shù)學(xué)家,一共發(fā)表學(xué)術(shù)論文150多篇,其中10部專著:《堆壘素?cái)?shù)論》《指數(shù)和的估價(jià)及其在數(shù)論中的應(yīng)用》《多復(fù)變函數(shù)論中的典型域的調(diào)和分析》《數(shù)論導(dǎo)引》《典型群》(與萬哲先合著)、《從單位圓談起》《數(shù)論在近似分析中的應(yīng)用》(與王元合著)、《二階兩個(gè)自變數(shù)兩個(gè)未知函數(shù)的常系數(shù)線性偏微分方程組》(與他人合著)、《優(yōu)選學(xué)》及《計(jì)劃經(jīng)濟(jì)范圍最優(yōu)化的數(shù)學(xué)理論》。

其中8部在國際上翻譯出版,被譯成俄、日、德、匈、英國文字,已列入20世紀(jì)數(shù)學(xué)經(jīng)典著作,科普作品《優(yōu)選法評(píng)華羅庚塑像話及其補(bǔ)充》、《統(tǒng)籌法評(píng)話及補(bǔ)充》等,輯為《華羅庚科普著作選集》。