數學家高斯的成就?高斯總結了復數的應用,并且嚴格證明了每一個n階的代數方程必有n個實數或者復數解。在他的第一本著名的著作《算術研究》中,做出了二次互反律的證明,成為數論繼續發展的重要基礎。在這部著作的第一章,那么,數學家高斯的成就?一起來了解一下吧。
高斯(Gauss 1777~1855)生於Brunswick,位於現在德國中北部。他的祖父是農民,父親是泥水匠,母親是一個石匠的女兒,有一個很聰明的弟弟,高斯這位舅舅,對小高斯很照顧,偶而會給他一些指導,而父親可以說是一名“大老粗”,認為只有力氣能掙錢,學問這種勞什子對窮人是沒有用的。
高斯很早就展現過人才華,三歲時就能指出父親帳冊上的錯誤。七歲時進了小學,在破舊的教室里上課,老師對學生并不好,常認為自己在窮鄉僻壤教書是懷才不遇。高斯十歲時,老師考了那道著名的“從一加到一百”,終於發現了高斯的才華,他知道自己的能力不足以教高斯,就從漢堡買了一本較深的數學書給高斯讀。同時,高斯和大他差不多十歲的助教Bartels變得很熟,而Bartels的能力也比老師高得多,后來成為大學教授,他教了高斯更多更深的數學。 老師和助教去拜訪高斯的父親,要他讓高斯接受更高的教育,但高斯的父親認為兒子應該像他一樣,作個泥水匠,而且也沒有錢讓高斯繼續讀書,最后的結論是--去找有錢有勢的人當高斯的贊助人,雖然他們不知道要到哪里找。經過這次的訪問,高斯免除了每天晚上織布的工作,每天和Bartels討論數學,但不久之后,Bartels也沒有什麼東西可以教高斯了。
還不到十八歲的高斯發現了:一個正n邊形可以用直尺和圓規畫出當且僅當n是底下兩種形式之一:k=0,1,2……十七世紀時法國數學家費馬(Fermat)以為公式在k=0,1,2,3,……給出素數。(事實上,目前只確定F0,F1,F2,F4是質數,F5不是)。
高斯用代數方法解決了二千多年來的幾何難題,而且找到正十七邊形的直尺與圓規的作法。他是那么的興奮,因此決定一生研究數學。據說,他還表示希望死后在他的墓碑上能刻上一個正十七邊形,以紀念他少年時最重要的數學發現。
1799年高斯呈上他的博士論文,這論文證明了代數一個重要的定理:任何一元代數方程都有根。這結果數學上稱為“代數基本定理”。
事實上在高斯之間有許多數學家認為已給出了這個結果的證明,可是沒有一個證是嚴密的,高斯是第一個數學家給出嚴密無誤的證明,高斯認為這個定理是很重要的,在他一生中給了一共四個不同的證明。高斯沒有錢印刷他的學位論文,還好費迪南公爵給他錢印刷。
1807年高斯開始在哥廷根大學任數學和天文學教授,并任該校天文臺臺長。高斯在許多領域都有卓越的建樹。如果說微分幾何是他將數學應用于實際的產物,那么非歐幾何則是他的純擾悶者粹數學思維的緩薯結晶。
高斯可以說是天才數學王子,出正桐鋒生貧窮的他小小年紀一下就能幫助父親看賬本,任何的數學理論拿到舉晌他手上以下輪塌就能理解并能給出證明。
高斯總結了復數的應用,并且嚴格證明了每一個n階的代數方程必有n個實數或者復數解。在他的第一本著名的著作《算鏈鏈術研究》中,做出了二次互反律的證明,成為數論繼續發展的重要基礎。在這部著作的第一章,導出了三角形全等定理的概念。
高斯在最小二乘法基礎上創立的測量平差理論的幫助下,測算天體的運行軌跡。他用這種方法,測算出了小行星谷神星的運行軌跡。
天賦異稟:
當高斯12歲時,已棚弊孫經開始懷疑元素幾何學中的基礎證明。當他16歲時,預測在歐氏幾何之外必然會產生一門完全不同的幾何學,即非歐幾里得幾何學。他導出了二項式定理的一般形式,將其成功的運用在無窮級數,并發展了數學分析的理論。
高斯的老師Bruettner與他助手 Martin Bartels 很早就認識到了高斯在數學上異乎尋常的天賦,同時Herzog Carl Wilhelm Ferdinand von Braunschweig也對這個天才兒童留下了深刻印象。
于是他們從高斯14歲起便資助其學習與生活。這也使高斯能夠在公元1792-1795年在Carolinum學院(布倫瑞克工業大學的前身)學習。18歲時,高斯轉入哥廷根大學學習。
在德國流傳著一個關于天才男孩的故事,傳說一個三歲的小孩幫助他的父親糾正了借款賬目中的錯誤。這位天才男孩就是后來有“數學王子”之稱的高斯。
高斯是數學史上一個轉折時期的重要代表人物,他的許多研究成果都具有劃時代的意義。
1777年4月30日,高斯生于德國不倫瑞克悄基的一個工匠家庭,幼時家扮旦貧,受人資助才進入學校讀書。16歲時進入哥廷根大學學習,后轉入黑爾姆施泰特大學,1799年獲得博士學位。從1807年起擔任哥廷根大學教授兼哥廷根天文臺臺長直至逝世。
被稱為天才數學家的高斯,在很小的時候就展現出了極高的數學天賦。上小學的時候,他用很短的時間計算出了對自然數從1到100的求和。他所使用的方法是:對50對構造成和為101的數的求和。同時得到結果:5050。如果說這僅僅是小技巧的話,那么在他16歲的時候預測到了非歐氏幾何的必然產生,并且還推導出了二項式定理的一般形式,并發展了數學分析的理論,就不得不承認他天才的智慧了。
在進入哥廷根大學的同年,高斯發現了質數分布定理和最小二乘法。接著他又轉入曲面與曲線的計算,并成功得到高斯鐘形曲線,這一曲線在概率計算中大量使用。次年,年僅17歲的他首次用尺規構造出了規則的17角形,為歐氏幾何自古希臘以來做了首次重要的補充。
以上就是數學家高斯的成就的全部內容,高斯在數學上的成就十分廣泛,在微分幾何、非歐幾何、超幾何級數、數論以及橢圓函數論等方面均有開創性貢獻,并且在天文學、大地測量學和磁學的研究中引入數學方法,取得巨大的成就。1855年2月23日,79歲的高斯在哥廷根逝世。