解方程今与昔--在中国科学院第11次院士大会上的学术报告(摘要)

早在上古时代,中国就有着完美的10进位制,用以表达任意大的正整数,不仅如此,中国的10进位制还具有独到的位值制.正是由于这种进位的位值制,为古代中国高度发展的计算技术奠定了基础,铺平了道路.这也使中国古算构造性、算法化与可计算的机械化特色得以自然形成与充分发扬. 中国古算着重实际问题的解决,由此自然导致方程问题,即现代意义下的多项式方程求解问题.为了解这种方程,由简单到复杂,中国古算逐步引进了分数、负数、小数、与无理数的概念,并给出了这种数的计算方法与规律.这实质上使中国早在公元3世纪时,就已完成了现代的所谓实数系统及其计算的方法与规律.     

“0”、“零”、“○”的起源与传播

现在国际上通用的阿拉伯数码“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”来源于印度 ,“0”始出现于公元 9世纪末 .这套数码经翻译后传入阿拉伯 ,又于 1 3世纪由阿拉伯传入欧洲 ,故亦称为印度 -阿拉伯数码 .0的发现与十进位记数法有密切关系 .中国自古 (大约公元前 5世纪以后 )以来就用算筹来记数 ,早就使用十进位值制 ,是世界上最早确立完善的十进位值记数制度的国家 .位值制必须有表示零的办法 ,例如 ,“1 2 3”这个数可摆成而要表示“2 0 6”这个数 ,中国用空一位来表示零 ,2 0 6表示作 .个位是零的数字也能表示出来 ,如“3 82 0”表示为 :,它不会…     

《数书九章》中的几何问题

《数书九章》中的几何问题共有三十四个,在全书总共八十一个问题中占了相当大的比重。其中许多面积和体积的计算,运用了《九章算术》中的计算法则。值得称道的是,秦九韶发展了自三国时代赵君卿注《周髀算经》化几何问题为代数问题的方法,并使这种几何代数化的方法日趋成熟,从而使我国古算关于     

增根想说爱你不容易

<正>分式方程增根的产生我们在解分式方程时需要去分母,即方程两边同时乘以最简公分母.如果这个最简公分母的值是0,就产生了增根.这可归结为方程的不等价变形.分式方程不允许未知数取那些使分母的值为零的值,即分式方程本身就隐含着分母不为零的条件.当把分式方程转化为整式方程以后,这种限制取消了,换言之,方程中未知数的值范围扩大了,因此可能产生增根,解分式方程时要"验根".     

Bessel—Neumann混合型方程特征根系的求解方法

本文讨论了Bessel-Neumann混合型方程特征根系{λ_(?)}(λ_0λ_1λ_2…)的求解法问题.给出了计算特征根系的表达式和最小根的取值方法.这种计算方法的优点是不用多位的Bessel函数表,也不需要计算机就能快速地计算出特征根系{λ_(?)}并具有较高的计算精度。     

与进位制有关的竞赛题赏析

人类经过长期的社会实践,创造出利用少量的名称和记号来表示任意自然数的记数方法.这一方法是位置原则,就是把数字排成横列来表示一个自然数,每一数字除了本身的值以外,还有一个所在位置所赋予的值(位置值).位置原则是数字和数位相结合的原则,马克思高度称赞位置原则是数学上“最美妙的数学发明”.在各类数学竞赛中,与进位制有关的赛题频繁出现,有考查十进制、其它进制、进位制之间相互转换的试题,也有借助二进制数字符号命制的     

談一題多解

本文試图对一个习題多种解法的問題,作比較系統的分析,供研究这一問题的老师們参考。一、一个习題为什么存在多种解法? 解答数学习題的方法是根据題里的式子或几何图形間的联系而得出的。由于有些习題里的式子或几何图形間的联系是多种多样的,这就决定了一个习題可以有多种解法。例如用图象解方程 x~2-2x-2=0.在这个习題里,方程x~2-2x-2=0与函数y=x~2-2x-2有联系,与函数y=x~2,y=2x-2也有联系。根据这两种联系,就可以得出两种不同的解法: (1)方程x~2-2x-2=0的根是使y=x~2-2x-2函数值为零的自变量x的值。根据这种联系,可得如图1的解法。 (2)方程x~2-2x-2=0的根,是使两个函数y_1=x~2和y_1=2x 2的值相等时自变量x的值。根据这个联系,可得如图2的解法。     

韦达与符号代数

韦达与符号代数孙宏安（大连教育学院１１６０２１）代数学是由算术发展而来的，代数与算术的区别之一就是代数引入了未知量，并使未知量进入运算从而可以求出它的值，这便是方程问题．古典代数学的核心也就是方程问题．人们很早就对方程问题进行研究．中国古代的数学名著...     

一个方程的几种解法

问题　同学们 ,你会解方程ｘ =2 2 ｘ吗 ?请动笔一试 .解法 1(平方法 )　这是一个无理方程 ,早在读初中的时候 ,同学们就知道无理方程可以通过两边平方将原方程转化为多项式方程 ,从而得 :(ｘ2 - 2 ) 2 - 2 -ｘ =0解这个四次方程 ,可求得ｘ1=- 1- 52 ,ｘ2 =- 1,ｘ3=- 1 52 ,ｘ4 =2 .经检验 ,原方程的根为ｘ =2 .本解法很自然 ,但有一个明显的缺点就是转化后所得的多项式方程次数太高 ,不利于求解 ,也于解法的推广不利 .还有别的解法吗 ?进高中学了不等式性质和熟悉反证法后 ,我们想到 :解法 2 (反证法 )　直接观察就知ｘ =2是原方程的一个…     

圆周率的尾巴到底有多长

古代埃及人一直认为:圆是神赐给人的神圣礼物,因为圆是非常完美的图形．圆周率是圆周长与直径的比值,正由于圆的特殊,所以圆周率也变得非常特殊．众所周知,圆周率是一个常数,通常用希腊字母π表示．关于圆周率的计算问题,历来是中外数学家极感兴趣、孜孜以求的问题．从公元前2000年,古埃及人便算出了圆周率的第一位,公元前1200年,中国人也算出了圆周率的第一位．到公元前2世纪,中国的《周髀算经》里已有“周三径一”的记载．在以后相当长的一段时间内,古巴比伦、古印度、古中国实际上都长期使用π=3这个数值．只有到了东汉时期才有一位数学家算出圆周率为3．16．     

KdV-Burgers-RLW方程的高精度差分格式

初值问题的差分解法,参数ε≥0,μ≥0. 这一方程当ε=μ=0时为KdV方程,δ=ε=0时为Burgers方程,而当δ=μ=0时为RLW方程.对于方程(1),已设计了许多计算格式.对于KdV方程,最早的格式当推Zabusky-Kruskal,后来有[2—6].对于RLW方程,也有许多工作.对于Burgers方程,格式就更多了.非线性波动方     

一类拟线性超抛物方程的整体解

<正> §1超抛物方程最早是由从概率论的问题中提出的.这种方程在附面层理论和布朗运动的理论中也要遇到.对于这种特殊的退缩抛物方程,有关一般退缩抛物方程的结果当然都可以应用;但超抛物方程的特殊性却同时要求(也有可能)对它作进一步的研究.在这方面,早在六十年代前期就有过不少工作(例如[1],[2]).至于拟线     

从程大位的《算法统宗》“首篇”河图、洛书等看《易经》与珠算之联系

《算法统宗》是一部用算盘为计算工具的应用数学书。《中国古代数学简史》评道:"《算法统宗》的编成及其广泛流传,标志着由筹算到珠算这一转变的完成。从此珠算就成了主要计算工具。而筹算就逐渐被人们遗忘以致失传了"。《算法统宗》列有595个应用题的数字计算,都不用筹算方法,而是用珠算演算。《算法统宗》规范了加、减、乘、除的珠算方法,并绘有算盘图式,在列举各种珠算方法的同时,还指出最方便的珠算乘除法,‘有破头乘、掉尾乘、隔位乘,看来唯留头乘精妙’;除法‘唯归除最妙’,第一次提出开平方、开立方的珠算方法。这些珠算方法,直到20世纪上半叶为人们普遍使用,至今还有用这种方法的"。     

椭圆外区域上Helmholtz问题的自然边界元法

本文研究椭圆外区域上Helmholtz方程边值问题的自然边界元法.利用自然边界归化原理,获得该问题的Poisson积分公式及自然积分方程,给出了自然积分方程的数值方法.由于计算的需要,我们详细地讨论了Mathieu函数的计算方法(当0相似文献   

对高考数学计算能力演变的分析

迄今为止 ,高考数学试题 ,每年绝大多数是要进行计算的 .虽然计算能力由第一位降至第二位 ,但其能力要求“会根据概念、公式、法则对数、式、方程进行正确运算和变形 ;能分析条件 ,寻求与设计合理、简捷的运算途径 ;能根据要求对数据进行估计 ,并能进行近似计算”没有任何变更 ;如果将计算分作算理、算技、算式、算果四个环节的话 ,对各环节的总体要求 :“(算理 )正确无误、(算式 )清楚规范、(算技 )简捷明了、(算果 )符合要求并照顾常识”是逐步增加并发展起来 .这一切表明 :高考对计算能力的要求实乃明降暗升 !所以 ,很有必要对计算能力演…     

三次方程求根公式的历史

在三次方程解法的发展过程中,求根公式占有中心地位,所以我們在这篇文章里主要介紹一下关于三次方程求根公式的历史。三次方程最早都是以实际問題出现的。在古巴比伦人遺留下来的楔形文字小片中有相当于下列的三次方程問題: 12x~3+x~2=1+45/60(当时巴比伦使用六十进位制)。但是在三四千年以前,巴比伦人怎样解这类三次方程問題,現在还不知道,不过不会有普遍解法是可以肯定的。刁藩都(Diophantos,第三世紀人)是古代希腊著名的代数学家,在他的数学名著《算术》中研究了許多方程問題,其中有一个問題相当于下面的三次方程: x~3+8x-(5x~2+1)=x。我国也是最早研究三次方程的国家之一。唐朝初     

Hermite三次样条多小波自然边界元法

针对应用自然边界元方法解上半平面的Laplace方程的Neumann边值问题时存在奇异积分的困难,本文提出了Hermite三次样条多小波自然边界元法.Hermite三次样条多小波具有较短的紧支集、很好的稳定性和显式表达式,而且它们在不同层上的导数还是相互正交的.因此,本文将它与自然边界元法相结合,利用小波伽辽金法离散自然边界积分方程,使自然边界积分方程中的强奇异积分化为弱奇异积分,从而降低了问题的复杂性.文中给出的算例表明了该方法的可行性和有效性.     

求解一个整数方程的新解法

ni=1aixi =p是一个由实验数据问题抽象而出的整数方程求非负整数解的数学模型 .为了使该问题实现计算机求解的可能 ,本文首先将原问题转化为讨论一类整数规划最优解问题 .从对应松弛规划问题的目标函数值为 0的最优解出发 ,根据舍入凑整法原则 ,再次将问题转化为另一简化后的整数方程 ,这样大大缩小了解的范围 ,及进一步迅速降低了方程右端的 p值 ,使其在计算机上求解的运算量大大降低而能得以实现     

关于"十进位制算法案例"的商榷

1 商榷背景与分析 普通高中课程标准实验教科书数学③(人民教育出版社A版)第一章1.3节"算法案例",这一节依次介绍了以下几个算法案例:辗转相除法与更相减损法、秦九韶算法、排序法和进位制.这一节内容的学习的目的是:使学生进一步体会算法的思想,以有利于培养学生的思维能力、理性精神和实践能力.另外,中国古代数学蕴涵着丰富的算法思想,以算法为主要特征,让学生了解、体会中国古代数学优秀的算法思想.     

函数与方程思想在解题中的应用

函数描述了自然界中量的依存关系，是对问题本身的数量特征和制约关系的一种刻画，所以函数思想的实质是到除问题的非数学特征，用联系与变化的观点提出数学对象，抽象其数量特征，建立函数关系．与这种思想相联系的就是方程的思想．如果变量间的数量关系用解析式表示，则这个解析式又可以看作一个方程，通过解方程的方法或对方程进行研究，使问题得到解决，这就是函数与方程的思想．1利用函数与方程的思想求条件最值利用函数与方程的思想来解题表现为用函数与方程的语言和性质来观察处理问题．在函数思想指导下，可使许多数学问题的处理达…