数学家祖冲之.ppt

1.壹壹贰叁肆肆伍伍简介介主要履主要履历成就概述成就概述主要著作主要著作评价价2.简简介介祖冲之（公元祖冲之（公元429公元公元500），南），南北朝北朝时齐时齐人，人，汉汉族，字文族，字文远远,祖籍范阳郡祖籍范阳郡遒遒县县（今河北（今河北涞涞水水县县）,是我国杰出的是我国杰出的数学家、天文学家、文学家、地数学家、天文学家、文学家、地质质学家、学家、地理学家和科学家地理学家和科学家。他不。他不仅仅是一位杰出是一位杰出的数学家和天文学家，而且的数学家和天文学家，而且还还是一位杰是一位杰出的出的机械机械专专家家。历任任职务l 祖冲之从小接受家祖冲之从小接受家传传的科学知的科学知识识，青年，青年时进时进入入华华林学省林学省，从事学，从事学术术活活动动。一生先后任。一生先后任过过南南徐州（今徐州（今镇镇江市）江市）从事史、公府参从事史、公府参军军、娄、娄县县（今昆山市（今昆山市东东北）北）县令、令、长长水校尉等官水校尉等官职职。l 早在青年早在青年时时期，他就有了博学多才的名声，期，他就有了博学多才的名声，并且被政府派到当并且被政府派到当时时的一个学的一个学术术研究机关研究机关华华林学省，去做研究工作。林学省，去做研究工作。l 后来他又担任后来他又担任过过地方官地方官职职。公元。公元461年，他年，他任南徐州（今江任南徐州（今江苏镇苏镇江）刺史府里的江）刺史府里的从事从事。464年，宋朝政府年，宋朝政府调调他到他到娄娄县县（今江（今江苏苏昆山昆山县县东东北）作北）作县县令。令。4.当祖冲之晚年的当祖冲之晚年的时时候，大候，大约约在公元在公元494年到年到498年之年之间间，他担任，他担任长长水校水校尉的官尉的官职职。当。当时时他写了一篇安他写了一篇安边边论论，建，建议议政府开政府开垦垦荒地，荒地，发发展展农农业业，增，增强强国力，安定民生，巩固国国力，安定民生，巩固国防。防。过过不多久，不多久，这这位卓越的大科学位卓越的大科学家活到七十二家活到七十二岁岁，就在公元，就在公元500年的年的时时候去世了。候去世了。数学成就数学成就：祖冲之，在世界数学史上第一次祖冲之，在世界数学史上第一次将将圆圆周率（周率（）值计值计算到小数点后算到小数点后六位，即六位，即3.1415926到到3.1415927之之间间。入。入选选世界世界纪录协纪录协会会世界第一位世界第一位将将圆圆周率周率值计值计算到小数第算到小数第六六位的科位的科学家，学家，创创造了造了中国中国纪协纪协世界之最世界之最。这这一一纪录纪录直到直到15世世纪纪才由阿拉伯数才由阿拉伯数学家学家卡西卡西和和法国数学家法国数学家维维叶特叶特打破。打破。他提出他提出约约率率22/7和密率和密率355/113，这这一密率一密率值值是世界上最早提出的，是世界上最早提出的，比欧洲早比欧洲早1100年，所以有人主年，所以有人主张张叫叫它它“祖率祖率”也就是也就是圆圆周率的祖先。周率的祖先。6.圆圆周率周率 圆圆周率是一个永周率是一个永远远除不尽的无除不尽的无穷穷小数，它不能用分数、有限小小数，它不能用分数、有限小数或循数或循环环小数完全准确地表示出小数完全准确地表示出来。来。祖冲之正是祖冲之正是采用刘徽的方法，采用刘徽的方法，把把圆圆的内接正多的内接正多边边形的形的边边数增多数增多到到24576边时边时，所求得的，所求得的结结果。果。7.刘徽刘徽”割割圆术“三国末年，三国末年，有位有位数学家刘徽数学家刘徽创创造了造了用割用割圆术圆术来求来求圆圆周率的方法，大致周率的方法，大致是是这样这样：他：他设圆设圆的半径的半径为为1，把，把圆圆周六等分，作周六等分，作圆圆的内接正六的内接正六边边形，形，用勾股定理求出用勾股定理求出这这个内接正六个内接正六边边形形的周的周长长；然后依次作内接十二；然后依次作内接十二边边形，形，二十四二十四边边形形，得出它的，得出它的边长边长和和为为6.282048，而，而圆圆内接正多内接正多边边形的形的边边数越多，它的数越多，它的边长边长就越接近就越接近圆圆的的实实际际周周长长，所以此，所以此时圆时圆周率的周率的值为边值为边长长除以除以2，其近似，其近似值为值为3.14；刘徽就；刘徽就是根据是根据这这个道理，从个道理，从圆圆内接正六内接正六边边形开始，逐次加倍地增加形开始，逐次加倍地增加边边数，一数，一直直计计算到内接正算到内接正九十六九十六边边形形为为止，止，求得了求得了圆圆周率是周率是3.141024。把。把这这个个数化数化为为分数，就是分数，就是157/50。刘徽所。刘徽所求得的求得的圆圆周率，后来被称周率，后来被称为为“徽率徽率”。8.直径直径d=2半径半径r=1边长a=1周周长c=6.282048如果把内接正六如果把内接正六边边形的形的周周长长6当作当作圆圆的周的周长长，周，周长长与直径的比与直径的比=6.282048/2=3.149.由于由于现代科学技代科学技术水平不断水平不断提高，已提高，已计算出了小数点后算出了小数点后几万位数字的几万位数字的圆周率。周率。11.这这 从前自以从前自以为很有学很有学问，记忆很好很好的教的教书先，喜先，喜欢饮酒，他常常跑到酒，他常常跑到山上的寺山上的寺庙，一，一边喝酒，一喝酒，一边谈天天说地。一次，和善想考考他的学地。一次，和善想考考他的学问和和记忆，要他背，要他背诵圆周率小数点后周率小数点后后后22位，然后位，然后对先生先生说:我再念上三我再念上三遍，你如果能遍，你如果能马上背出来，我愿上背出来，我愿罚酒三十杯，酒三十杯，聪明的先生想出了一个明的先生想出了一个高招，很快就背出来了，他根据高招，很快就背出来了，他根据读音相近的特点，听和尚第二遍就遍音相近的特点，听和尚第二遍就遍出来了出来了:山山巅一寺一一寺一壶酒酒,(3.14159)尔乐苦煞吾，苦煞吾，(26535)把酒吃，把酒吃，(897）杀不死，不死，(384）乐尔乐。（。（626)他将自己的数学研究成果他将自己的数学研究成果汇汇集成一部集成一部著作，名著作，名为为缀术缀术，唐朝国学曾，唐朝国学曾经经将此将此书书定定为为数学数学课课本本。祖冲之祖冲之还还和儿子祖和儿子祖暅暅一起一起圆满圆满地利用地利用牟合方盖解决了球体牟合方盖解决了球体积积的的计计算算问问题题，得到正确的，得到正确的球体球体积积公式公式。天文天文历历法法：他他编编制的大明制的大明历历，第一次将，第一次将“岁岁差差”引引进进历历法。法。l提出在提出在391年中年中设设置置144个个闰闰月。月。l推算出一回推算出一回归归年的年的长长度度为为365.24281481日，日，误误差只有差只有50秒左右秒左右，这这是当是当时时世界上最先世界上最先进进的的历历法。法。l首次精密首次精密测测出交点月日出交点月日数数（27.21223），回），回归归年日数（年日数（365.2428）等数据，）等数据，l还发还发明了用圭表明了用圭表测测量冬至前后若干天的正午量冬至前后若干天的正午太阳影太阳影长长以定冬至以定冬至时时刻的方法。刻的方法。15.大明大明历历的主要成就如下：的主要成就如下：区分了回区分了回归归年和恒星年，首次把年和恒星年，首次把岁岁差引差引进历进历法，法，测测得得岁岁差差为为45年年11月差一度（今月差一度（今测约为测约为70.7年差一度）年差一度）。岁岁差的引入是中国差的引入是中国历历法史上的重大法史上的重大进进步。步。定一个回定一个回归归年年为为365.24281481日（今日（今测为测为365.24219878日），直到南宋宁宗日），直到南宋宁宗庆庆元五年（公元元五年（公元1199年）年）杨杨忠忠辅辅制制统统天天历历以前，它一直是最精确的以前，它一直是最精确的数据。数据。采用采用391年置年置144闰闰的新的新闰闰周，比以往周，比以往历历法采用法采用的的19年置年置7闰闰的的闰闰周更加精密。周更加精密。定交点月日数定交点月日数为为27.21223日（今日（今测为测为27.21222日）。交点月日数的精日）。交点月日数的精确确测测得使得准确的日月食得使得准确的日月食预报预报成成为为可能，祖冲之曾可能，祖冲之曾用大明用大明历历推算了从元嘉十三年（公元推算了从元嘉十三年（公元436年）到大明年）到大明三年（公元三年（公元459年），年），23年年间发间发生的生的4次月食次月食时间时间，结结果与果与实际实际完全符合。完全符合。得出木星每得出木星每84年超辰一次的年超辰一次的结论结论，即定木星公，即定木星公转转周期周期为为11.858年（今年（今测为测为11.862年）。年）。给给出了更精确的五星会合周期，其中水星和木出了更精确的五星会合周期，其中水星和木星的会合周期也接近星的会合周期也接近现现代的数代的数值值。提出了用圭表提出了用圭表测测量正午太阳影量正午太阳影长长以定冬至以定冬至时时刻刻的方法。的方法。16.音音乐方面：方面：他他对对音音乐乐也有研究。著作有也有研究。著作有释论语释论语、释释孝孝经经、易易义义、老子、老子义义、庄、庄子子义义及小及小说说述异述异记记等，等，但早已失但早已失传传。机械制造机械制造l他他设计设计制造制造过过水碓磨、水碓磨、铜铜制机件制机件传传动动的的指南指南车车、千里船、定、千里船、定时时器器等等。等等。l祖冲之也制造了很有用的祖冲之也制造了很有用的劳动劳动工具。工具。他看到他看到劳动劳动人民舂米、磨粉很人民舂米、磨粉很费费力，力，就就创创造了一种粮食加工工具，叫作造了一种粮食加工工具，叫作水水碓磨碓磨。古代。古代劳动劳动人民很早就人民很早就发发明了利明了利用水力着米的水礁和磨粉的水磨用水力着米的水礁和磨粉的水磨。主要著作主要著作数学方面：数学方面：缀术历法方面：大明法方面：大明历音音乐方面：方面：释论语释论语、释释孝孝经经 易易义义、老子、老子义义、庄子、庄子义义小小说说：述异述异记记、安、安边论历历史史评评价价l1964年年11月月9日日为为了了纪纪念祖冲之念祖冲之对对我国和世界科学文化作出的我国和世界科学文化作出的伟伟大大贡贡献，献，紫金山天文台紫金山天文台将将1964年年发现发现的的。l人人们们将月球背面的一座将月球背面的一座环环形山命名形山命名为为“祖冲之祖冲之环环形山形山”.l把国把国际际永久永久编编号号为为1888的小行星的小行星命命名名为为“祖冲之星祖冲之星”。谢谢观赏。21.