偶数是什么(奇数和偶数的历史渊源和发展)
前言
众所周知,人教版小学5年级下册《数学》中首次引入“奇数”和“偶数”概念。小学数学中对奇偶数进行如下定义:一个自然数如果不能被2整除,那么它就是奇数。换句话说,如果一个数除以2的余数为1,那么它就是奇数;一个自然数如果能够被2整除,那么它就是偶数。换句话说,如果一个数除以2的余数为0,那么它就是偶数。那么大家有没有想到奇(jī)数和偶数是怎么演变而来的吗?下面我将带大家一起走进“奇数偶数”出现的来龙去脉。
全球不同文明首先发现数字奇偶性时间线
一、古埃及(约公元前3000年)根据目前已有的文献和考古记载,当时古埃及人在建筑和农业中使用了基本的数学,但关于他们是否明确区分了奇数和偶数并没有提及。
二、古巴比伦(约公元前1900年 - 前1600年)巴比伦数学使用了一个发达的六十进位系统。根据可追溯的数学文献表明,他们认识到了奇数和偶数的概念。
三、古印度(约公元前800年)古印度的数学著作,如《苏尔巴苏特拉》(Sulba Sutras),涉及几何学和数论。但关于他们也并未明确区分记载数字的奇偶数等概念。
但在公元5世纪左右,印度数学家们开始使用0来表示“无”或“空缺”的概念。他们发现将0作为一个独立的数字加入到整数系统中,可以更好地处理数学运算,尤其是在计算中的占位和位值计算上起到了重要作用。所以0的概念(现在看是最小的偶数)可以说是在古代印度的数学发展中逐渐确立。
四、古希腊(约公元前6世纪)毕达哥拉斯及其学派的兴起,开始了对数的性质进行了深入的研究并且提出了“数是万物之源”的哲学观点。这一观点对后来的哲学和科学产生了深远的影响。以下是“数是万物之源”这个观点背景、发展和对“奇数与偶数”理论的贡献的详细介绍:
1.数是万物之源
数的神秘性:毕达哥拉斯学派认为,数是宇宙和谐与秩序的基础。他们认为数学比例和关系反映了宇宙的本质。
宇宙的数学构造:毕达哥拉斯和他的追随者认为,宇宙和自然界的各种现象可以通过数学关系来解释,比如音乐中的和谐就可以通过数学比例来解释。
2.奇数与偶数的理论
数的分类:毕达哥拉斯学派将数分为奇数和偶数。他们认为奇数代表有限,偶数代表无限,这与他们对宇宙有序和混沌的理解相联系。
哲学意义:奇数和偶数在毕达哥拉斯学派中不仅是数学概念,还具有深刻的哲学意义。例如,他们认为奇数与个体的完整性和独立性相关,而偶数则与对立和分离相关。
宇宙和谐:毕达哥拉斯将数字和比例的概念扩展到了宇宙的解释中。例如,他提出了“音乐的和谐是数的比例”,这影响了后来关于音乐和天文学的理论。
五、中国(约公元前11世纪)也有说是大约出现在公元前1世纪,中国古代出现最早涉及奇数偶数的著作《周髀算经》,该书原名《周髀》是算经的十书之一,是中国最古老的天文学和数学著作。主要阐明当时的盖天说和四分历法。唐初规定它为国子监明算科的教材之一,故改名《周髀算经》。
当然《周髀算经》在数学上最重要成就是介绍并证明了勾股定理。以及采用最简便可行的方法确定天文历法,揭示日月星辰的运行规律,囊括四季更替,气候变化,包含南北有极,昼夜相推的道理。给后来者生活作息提供有力的保障,自此以后历代数学家无不以《周髀算经》为参考,在此基础上不断创新和发展。
六、中世纪伊斯兰世界(约公元8世纪 - 14世纪) 当时著名的伊斯兰数学家如阿尔·花拉子米(Al-Khwarizmi)在9世纪左右对奇数和偶数做出了重要的贡献。在他著作《算法之书》(Kitab al-Jabr wa-l-Muqabala)中,他首次系统地讨论了代数方程,并引入了代数的基本概念和方法。在著作中他介绍了一种将代数方程化简为一般形式的方法,这种方法后来被称为"al-jabr",它是代数学中"代数"(al-jabr)一词的来源。在讨论代数方程的过程中,他自然而然地涉及了奇数和偶数的概念,因为代数方程中的常数项、系数等往往涉及到奇偶数的性质。
七、欧洲文艺复兴(约公元14世纪 - 17世纪) 欧洲学者重新发现和翻译了古希腊和伊斯兰世界的数学著作,对奇数和偶数的研究得到了进一步的发展。数学家们开始将代数、几何、天文学等不同领域的知识相互联系起来,推动了数学的整体发展。其中,对奇数和偶数的研究也逐渐与代数、数论等领域相结合,使得人们对奇偶数性质的认识更加深入。
例如,意大利数学家费拉拉(Bartolomeo Zamberti)进行了广泛的数学研究,他在代数和数论方面取得了重要成就。费拉拉对数论问题进行了深入的研究,包括对奇数和偶数的性质进行了系统的探讨,为后来数学家对奇偶数理论的发展奠定了基础。还有其他众多杰出的数学家如波利尼(Tartaglia)、卡尔达诺(Cardano)等人也在代数和数论领域取得了重要成就,他们对奇数和偶数的研究为后来数学理论的发展提供了丰富的素材和思想。
总结语
虽然本文具体的历史记录可能不完全,但是奇数和偶数的概念在古代文明的数学中是一个共同的主题。特别是古希腊的毕达哥拉斯学派对这些概念的理解和应用在后来的西方数学和哲学中产生了深远的影响。其他文明,如古埃及、巴比伦、印度和中国,也有对这些基本数学概念的自己的理解和应用。