數(shù)學簡介
數(shù)學(mathematics,簡稱maths(英)或math(美))是研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化、空間以及信息等概念的一門學科,從某種角度看屬于形式科學的一種。分為高等數(shù)學和初等數(shù)學,也有把高中復雜的集合、代數(shù)、幾何稱為中等數(shù)學。它在人類歷史發(fā)展和社會生活中發(fā)揮著不可替代的作用,也是學習和研究現(xiàn)代科學技術(shù)必不可少的基本工具。
發(fā)展歷史
古巴比倫泥板上的數(shù)學題
數(shù)學(漢語拼音:shùxué;希臘語:μαθηματικ;英語:Mathematics),源自于古希臘語的μθημα(máthēma),其有學習、學問、科學之意。古希臘學者視其為哲學之起點,“學問的基礎”。另外,還有個較狹隘且技術(shù)性的意義??“數(shù)學研究”。即使在其語源內(nèi),其形容詞意義凡與學習有關(guān)的,亦會被用來指數(shù)學的。
數(shù)學手抄報邊框圖片1
其在英語的復數(shù)形式,及在法語中的復數(shù)形式+es成mathématiques,可溯至拉丁文的中性復數(shù)(Mathematica),由西塞羅譯自希臘文復數(shù)ταμαθηματικά(tamathēmatiká)。
在中國古代,數(shù)學叫作算術(shù),又稱算學,最后才改為數(shù)學。中國古代的算術(shù)是六藝之一(六藝中稱為“數(shù)”)。
數(shù)學起源于人類早期的生產(chǎn)活動,古巴比倫人從遠古時代開始已經(jīng)積累了一定的數(shù)學知識,并能應用實際問題。從數(shù)學本身看,他們的數(shù)學知識也只是觀察和經(jīng)驗所得,沒有綜合結(jié)論和證明,但也要充分肯定他們對數(shù)學所做出的貢獻。
基礎數(shù)學的知識與運用是個人與團體生活中不可或缺的一部分。其基本概念的精煉早在古埃及、美索不達米亞及古印度內(nèi)的古代數(shù)學文本內(nèi)便可觀見。從那時開始,其發(fā)展便持續(xù)不斷地有小幅度的進展。但當時的代數(shù)學和幾何學長久以來仍處于獨立的狀態(tài)。
代數(shù)學可以說是最為人們廣泛接受的“數(shù)學”?梢哉f每一個人從小時候開始學數(shù)數(shù)起,最先接觸到的數(shù)學就是代數(shù)學。而數(shù)學作為一個研究“數(shù)”的學科,代數(shù)學也是數(shù)學最重要的組成部分之一。幾何學則是最早開始被人們研究的數(shù)學分支。
直到16世紀的文藝復興時期,笛卡爾創(chuàng)立了解析幾何,將當時完全分開的代數(shù)和幾何學聯(lián)系到了一起。從那以后,我們終于可以用計算證明幾何學的定理;同時也可以用圖形來形象的表示抽象
的代數(shù)方程。而其后更發(fā)展出更加精微的微積分。
現(xiàn)時數(shù)學已包括多個分支。創(chuàng)立于二十世紀三十年代的法國的布爾巴基學派則認為:數(shù)學,至少純數(shù)學,是研究抽象結(jié)構(gòu)的理論。結(jié)構(gòu),就是以初始概念和公理出發(fā)的演繹系統(tǒng)。他們認為,數(shù)學有三種基本的母結(jié)構(gòu):代數(shù)結(jié)構(gòu)(群,環(huán),域,格……)、序結(jié)構(gòu)(偏序,全序……)、拓撲結(jié)構(gòu)(鄰域,極限,連通性,維數(shù)……)。[1]
數(shù)學被應用在很多不同的領域上,包括科學、工程、醫(yī)學和經(jīng)濟學等。數(shù)學在這些領域的應用一般被稱為應用數(shù)學,有時亦會激起新的數(shù)學發(fā)現(xiàn),并促成全新數(shù)學學科的發(fā)展。數(shù)學家也研究純數(shù)學,也就是數(shù)學本身,而不以任何實際應用為目標。雖然有許多工作以研究純數(shù)學為開端,但之后也許會發(fā)現(xiàn)合適的應用。
具體的,有用來探索由數(shù)學核心至其他領域上之間的連結(jié)的子領域:由邏輯、集合論(數(shù)學基礎)、至不同科學的經(jīng)驗上的數(shù)學(應用數(shù)學)、以較近代的對于不確定性的研究(混沌、模糊數(shù)學)。
就縱度而言,在數(shù)學各子領域上的探索亦越發(fā)深入。
圖中數(shù)字為國家二級學科編號。
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