中等学校中的非歐幾何

如所周知,中等學校五——十年級的数学教學大綱對教員們提出這樣的要求:“在幾何课中學習平行線的理論时,完成必要指出除了在學校里所學習的歐幾里得幾何外,還有非歐幾里得幾何?菤W幾里得幾何,由著名的俄羅斯科學家羅巴切夫斯基所創造的,並以他的名字命名”。     

罗巴切夫斯基幾何学的一种实現法——龐卡勒方法

今年是幾何學中的革命者,俄羅斯的偉大學者羅巴切夫斯墓逝世一百周年紀念,對於這樣一位劃時代的偉大學者的哲學思想、科學創造以及其深遠的後果都需要專著來加以詳細的介紹,我在此只想接觸到一個很狹的問題,即羅巴切夫斯基幾何學的實現法的問題。在實現法的方面,大學以上的讀者可以從微分幾何中的負定曲率曲面上的幾何去得到實現,也可以由射影幾何的方法在一圓內得到實現,為了中學水平的讀者的需要,我也曾在“幾何學通論”中作了粗略的介紹,現在不準備去重提,本文將介紹由法國數學家龎卡勒提出的一種實現法。什麼是實現問題呢?原來,歐幾裏得幾何學在兩千多年中曾被看作是唯一的幾何學,也就是被認為是反映客觀世界中的形的唯一的方法,這種幾何學有一系列的公理,由這系列的公理經過純邏輯的推演可以得出各種定理,這系列的公理所推演出的結果是不互相矛盾的,這一系列的公理是否足夠推演出我們一般書中的那些結果呢?從邏輯上看它們最初是不完全     

紀念罗巴切夫斯基逝世一百周年

今年是俄國大數学家罗巴切夫斯基逝世的一百周年纪念,为了向讀者介紹这位偉大的学者,我們在本期發表幾篇紀念文章。罗巴切夫斯基的最大貢献是發現了非歐幾里得幾何学。自从古希臘時代歐幾里得的“幾何原本”(紀元前300年左右)出現以後,兩千多年中人們(包括數学家們)認为歐幾里得幾何是反映人類的空間認識的唯一的科学知識,而唯心主义的学者们甚至殭化和曲解人類認識的这种歷史的局限性,由此提出空間認識可以脫离經驗实踐和空间可以脫离物質而独立存在的論調。这种唯心的錯誤論調大大地阻撓了幾何学甚至整个數学的發展,非歐幾里得幾何的發現給这种論調以致命的打擊,因而也就造成了幾何(以至數学)领域里唯物主义的一次偉大的勝利。得到这个勝利的無比光荣屬於罗巴切夫     

数学競賽委員会举行了第三次數学通俗講演会

1956年3月11日下午,數学競賽委員会举行了第三次數学通俗講演会,請中國科学院学部委員苏步青講“非歐幾何学。”苏步青先生首先講了非歐幾何的產生。他說:二千多年前,希腊數学家歐幾里得總結了在他之前的一些數学研究成果,用当時認为最科学的方法編寫了“幾何原本”,这本書的內容和現在中学的幾何課本大致相同,在这本書里,歐幾里得引入了第五公設,在他之後的很多數学家都想証明它,但是都沒有成功,後來罗巴切夫斯基提出了新的理論,否定了第五公設,於是,罗氏就在他的定理的基礎上建立了非歐几何学,接着,他講了非欧幾何学和歐氏幾何学的關係,最後,他簡單的介紹了幾何学基礎,並詳尽地說明了公理系統。     

教科书述評

阿·雅·辛欽的分析教程在教學書籍中是一個突出的表現。它的作者早就不僅以一個學者知名,而且以一個教育家和數學知識的普及工作者知名。他的《數學分析八講》是廣爲人知的,該書以生動而通俗的形式闡述了分析中最難的一些基本概念,1931年在阿·雅·辛欽主編下集體寫成的《高等技術學校數學手册》,則較少爲人所知。最近幾年中出版了好些供各種類型的高等學校使用的數學分析教程。專爲大學出版的涅美茨基(?)的斯盧德斯卡娅(?)舆契爾卡索夫(?)的,以及菲赫金哥爾茨     

羅巴切夫斯基求實根近似值法

求方程各實根的近似值,往往先將各級分離而個別地進行,未有同時全部獲得者,有之,自俄羅斯伟大數學家羅巴切夫斯基創立方法始,茲依據於Я.C.貝吉克維奇著“近似計算”略述共法於下: 設已知一代數方程為a_0x~n+a_1x~(n-1)+a_2x~(n-2)+…+a_n-1~x+a_n=0 (1)其中n為自然數,a_0,a_1,a_2,…,a_n為整數,並設其僅有各不相等的實根而為 |x_1|>|x_2|>|x_3|>…>|x_n|。方程(1)也可寫作 (x-x_1)(x-x_2)(x-x_3)…(x-x_n)=0 (2) 現在讓我們來構成一新方程。以-x代原方程中之x,則必恒得a_0x~n-a_1x~(n-1)+a_2x~(n-2)-a_3~(n-3)+…+(-1)~na_n=O (3)其根為-x_1,-x_2,-x_3,…,-x_n,且由此得     

幾何示教中的幾点體會

為了交流教學經驗,互相幫助改造教學方法,提高教學效果,我們數學教研組11位同志每週輪流示範教學一次。大家觀摩之後再討論优缺點,作為今後教學上改進的方向。去年11月17日輸到我示教,我的教案是這樣的: 初秋三乙幾何教案 (一) 時間:1953年11月17日(星期二)上午第1節。     

幾何教學中的羅輯概要

發展學生的邏輯思維是幾何放學目的之一。如果說學校對掌握幾何教材及它的實際應用逹到了巨大的成就,那么對發展學生的邏輯思维還有很大的缺點。在俄羅斯蘇維埃社會主義聯邦共和国教育部的教學法文件中,關於五至十年級(1950年)數學教學在所有缺點中指出:     

中国数学會天津分會學術講演會纪要

中國數學會天津分會根據會員的意見,認為對於近似計算存在問题很多,很多教師過去都未加注意,有的教師去年講過貝爾曼著數學解析教程及加里寧著代數學教程(皆係張理京等譯)也發現很多不明確的問題,其他如中學的幾何物理,大學的許多課程的蘇聯教材中都很重視這點,天津分會根據這種情况遂於六月廿七日上午請中國科學院數學研究所研究員閔乃大同志作了一次報告。 閔乃大同志在報告中指出近似計算的重要性,計算數學和理論數學在處理問題中的區别,又详細解釋和比較上述兩書中許多名詞的含義,也指出一些翻譯文字的可能錯誤,詳細地解釋了絕對誤差,相對誤差舆近似數的關係,近似數的基本運算(加减乘除乘方開方求對數等)所發生的誤差問题。以後並單略介紹方程的近似解,並舉一突出的例子來喚起大家的注意,這是一個普通二元一次聯立方程,由这方程求出的解的誤差比這解本身的值還大,因此這種解是毫無實際意義的,最後在     

算術課本第二分册§171分數四則的教學

(一)教學目的因為§171是分數一章的最後一個小單元,而分數四則的運算理論及法則前面都已講过,此較简單的應用問题的解法,學生已具有相當的基礎,因此,§171的教學目的似應着重兩點:(1)把以前學過的分數四則,再加鞏固一下,即對於加減乘除的混合算式。要使學生演算得正確和熟練,特別是關於口算的地方,要使學生掌握一定程度的熟練技巧。(2)關於混合使用加減乘除的應用問題,要使學生理解並能熟練地作出解法。正如教學大綱(草案)算術部分說明中所謂:“算術教學的目的在於教會學生自觉地、     

如何結合當前實際改進檢查數學練習本方法

今年二月號數學通報刊登了壽望斗同志的“關於數學練習本批改方法的改進意見”一文,讀了以後,结合着教學工作進行了研究,感到其中有些意見值得考慮。這裹,提出我的認識,如有錯誤或不妥當的地方,尚請大家多多批評。“剛好一人抄一题”,會給程度不同的學生带來了輕重不同的負担。數學教學大綱指出:“課外作業的總時數,不能超過該門課程課堂授課時數的50％”,每次課外練習也就是30分鐘左右的時間,“有些教師認爲做到這一點很困難”(見1954年12月號人民教育“我們對於中學數學教學大綱(修訂草案)的幾點認識”);再要學生謄寫一題,時間是不够的,同時過早的佈置給學生謄寫     

關於阿·雅·辛欽的數學分析簡明教程

阿·雅·辛欽的數學分析簡明教程是經蘇聯文化部高等教育總署審定的一部出色的教科書,在一九五四年蘇聯高等教育總署批准的綜合大學物理數學系和力學數學系的數學分析教學大綱中,這部著作已規定爲基本教材,由於這部著作的顯著的優點,它的中譯本也已經廣泛地爲我國綜合大學和師範大學所採用,在蘇聯「數學科學的進展」第九卷第四期(一九五四年)上,有關於這部著作的評論,這篇評論的主要目的是在於指出原書存在的缺點,全文已由天津師範學院數學系李文琦同志譯出,不久將在本刊上發表,可     

在數學教學中怎樣進行政治思想教育

引言自從中央人民政府政務院發佈了改進和發展中學教育的指示以後,教師們都明確了中學教育在應以教學為中心的原則上,仍須加强政治思想教育,糾正了忽視政治的偏向,當然,數學教師也不能例外,可是在數學課中進行政治思想教育,一般都認為此較困難,特別是勞動教育和自覺紀律教育尤其感到無法下手,杭州全市性的中學數學教研大組曾經提出如何在數學教學中進行政治思想教育的問題,要求浙江師範學院數學系作一次專題報告,我們接受了這一任務之後,全系同志認真地進行研究,並推定筆者為代表,向杭州市的中學數學老師們去彙報,本文就是將原來的誹稿加以整理寫成的,由於我們的政治理論水平和業務水平都很低,因此,本文所談到的,非但卑之無甚高論,而且錯誤也是難免的,希望數學教育工作同志們多多地提出賣貴的意見,多多地批評和指教。     

函數及其圖形

本文在使“學生獲得關於函數之基本知識,和將來需要的技能”的目的之下,細緻地指岀在八九年級如何講解這個重要論题。著者為了說明自己的講法不厭煩地舉出相當的多例和圖形,本文前部着重指岀:1°函數定義域之確定;2°就圖形來研究函數;3°函数研究與具體問題之連系(尤其指岀佔有重要地位的極大極小問題);4°圖形觀察對於方程解答的幾何說明的應用。本文後部繼續指岀前部1°、2°如何可以應用到指數函數或對數函数的研究上;最後提及圖解方程以求其近似根的這件事。我們認為:目前我國正在進行教學改革,無論大,中,小學其教材和教法都是採用蘇聯的和學習蘇聯的。本文不只由於提岀“函数及其圖形”的教法,對中學教學教師有益;而且以目前大一學生數學程度參差不齊,高等数學不能不有適當的講法和補充的教材,所以本文對于高等學校数學教師也有重要的啟示。     

極限與複數的教學總結

現用高中代數教科書是與教學大綱(草案)最不一致的一科,為提高教學質量而完成數學教師的任務,對教材的處理,是特別需要認真鑽研的,從上學年起我們互助組明確了這個問題,使我們對教材的掌握上,感到有些收穫,茲就代數課中的兩個進行教學比較困難的單元來談一談: 1、極限高二代數中的極限概念、是數學的基本概念之一,應用它來叙述關於循環小數,無限遞降等比數列,幾何課中圓周長和圓面積,以及圓柱、圓錐与球的表面積和體積等問題,在中學數學課中它是完全必要的一部份,但極限這一單元,在     

洛必大法則的一個推廣

用來求無窮小或無窮大變量之此的極限的洛必大(G.F.de l′Hospitale)法則為我們所熟知,本文用幾何方法來證明此法則因而推廣此法則,最後並利用推廣後的法則說明它與極限論中一古典定理——施篤茲(O.S.Stolz)定理問的關係。§1. 洛必大法則的幾何證明洛必大法則有兩個,可叙述如下: 法則一如f(t)及g(t)連續於區間(a,b),且(?)而在這區間內部導數f′(t)及g′(t)都有限,且f′(t)≠0;如果(?)(有限或無窮大),則必(?) 這裹為了以後說話方便,將所有的極限都寫成了右極限,其實只要這一法則能够證明,那末     

中算家的素數論

中國是一個數論發達的國家,我們古代人民很早就發明了剩餘定理而著名於世,本文介紹清代數學家李善蘭的素數論。李善蘭(1811—1882)字壬叔號秋紉,浙江海甯人,著“則古昔齋算學”13種共24卷;與高斯(Gauss,1777—1855)及切比雪夫(1821—1894)均先后同時,清     

希爾伯脫的“幾何学基礎”及其在問题的歷史發展中的地位(續)

希爾伯脫的公理法(公理I-IV羣) 希爾伯脫的“幾何學基礎”同皮愛里的工作一樣,在1899年出了第一版(D.Hil-bert,Grundlagen der Geometrie)。現在的譯本是按照1930年第七版譯成的,在經過相當時期之後,希爾伯脫在自己的公理法帶進了一系列的修正和精鍊,但是在任何要點上並沒有變更它的特性。在這裏我們將以現代的方式給出他的公理法的概觀,而順便指出從第一版的時候起發生了那一些變更。希爾伯脫的主要功績(有賴於這功續,他的勞動據我們看來,變成一個典型)在於     

中等學校中的非歐幾何(績)

六年級 1) 在學習了教學大綱中的主題“平行線公理及其推論”以後;因之在學生們知道了歐幾里得第五公設的表述(附錄1)以後,必須在做習題的課上,考察關於平行線公理各種表述的等價證明的習題,在貝斯金(H.M.BeckИH)的幾何教學法(?)第115頁中可以找到證明。(附錄2) 2) 歐幾里得的第五公設無異於下列命題:同一直線的垂直線和斜線恒相交。說明這一點是有好處的,其證明需要用到一個定理,即所有三角形中,任意二內角之和小於二直角。 3) 學習到教學大綱中的主題“三角形諾角之和的定理”時,必須讓學生來分析這定理的證明,說明我們在證明中用到了平行性的反定理。顯然平行性的反定理可根據關於平行線的公設來證明,因此“三角形諸角之和等於二直角”的定理的正確性可從歐幾里得第五公設推出來。     

指數函數的教学

中學数學教學大綱指定教師用36節課来講“指數函數舆對數”這項教材。據我們看來,其中應該用6-8節課研究指数函數。本來無可置疑地必須將函數的清晰概念講給學生,必須教會他們研究簡單函數(確定定義域,單調區間等)。繪製圖象,以及,反之,由圖象來判斷函數的性質(“看”圖象)等等。鑒於學生通曉函數依從關係的觀念和獲得研究函數的某些技能十分重要,數學教師應該在這方面利用教學大綱提供給他的所有可能。研究指數函數,就會講到下列幾點: 1.論證冪的許多純算術性質,並且立刻用圖象說明這些性質。這種論證可以使學生理解證明代數定理的可能和必要。(對於學生和教師忽略代數理論的問題,已經不只一次地在“数學教學”雜誌上談過了)。此外應該注意,我們在這裏需要複習算術裏關於談論真假分數的那一部分;特別是,真分數乘某数則使之變小等等。 2.在作指數函数的圖象時,學生再一次遇見曲線向直線逐漸逼近的情形(第一次是在Ⅷ