非歐幾何創始人之一(1 / 1)

非歐幾何創始人之一

羅巴切夫斯基(1792-1856),俄國數學家,非歐幾何的創始人之一。生於諾夫哥羅得即現在高爾基城。10歲進入中學,15歲進喀山大學,19歲獲碩士學位,24歲任喀山大學數學教授。1826年2月6日羅巴切夫斯基在喀山大學提出了用法文寫的論文《幾何學原理簡述及平行線定理的嚴格證明》。人們把這一天公認為是新幾何的誕生日。1827年7月30日被選為喀山大學校長,一直連任到1846年。1829年《喀山通報》第一次登載了他的幾何論述“關於幾何學原理”。他的主要功績是改變了歐幾裏得幾何中的平行公理(即第五公設),提出了一種新的幾何學,稱為“雙曲幾何學”或羅巴切夫斯基幾何學。但是它和傳統的歐氏幾何發生了矛盾,所以最初發表時不能被人理解,甚至被認為是荒謬的,因而在他生前這種幾何思想未被人們重視。1856年2月24日羅巴切夫斯基逝世,1893年在他誕生100周年之際,為了紀念他在數學史上的傑出貢獻,喀山大學樹起了他的紀念像。1896年9月1日又在喀山大學對麵樹起了羅巴切夫斯基的紀念碑,將他的名字載入世界數學的光輝史冊。

沈括和他的隙積術

沈括(公元1031~1095)是我國古代卓越的科學家,他出生於錢塘(杭州)。有一天,他和朋友在一家酒店喝酒時,看到院子裏整整齊齊放著一堆酒壇。

“你猜,這堆酒壇有多少個?”朋友好奇地問,“一共有122個。”沈括沉思了一會兒回答。

後來,他的朋友把這堆酒壇搬開來,一個一個點了一下,果然一個不多,一個不少,恰好是122個,猜得真準呀!

原來他是計算出來的,因為酒壇疊得很有規律:每一層都排成長方形,而且下一層比上一層長、寬各增加一個,這堆酒壇有4層,他數得最上麵一層長為5個,寬為3個,以下每層依次為6×4個,7×5個,8×6個,合計

5×3+6×4+7×5+8×6=122(個)。

一般地,假定共有n層,最上麵一層為ab個,則以下每層依次為(a+1)(b+1)個,(a+2)(b+2)個,…,[a+(n-1)][b+(n-1)]個。所以這堆酒壇的總數為

S=ab+(a+1)(b+1)+(a+2)(b+2)+…+[a+(n-1)][b+(n-1)]。

下麵我們來進行推導:

ab=ab,

(a+1)(b+1)=ab+1×(a+b)+12,

(a+2)(b+2)=ab+2×(a+b)+22,

……

[a+(n-1)][b+(n-1)]=ab+(n-1)(a+b)+(n-1)2,

∴S=nab+A(a+b)+B。

其中,A=1+2+…+(n-1)=n(n-1)2,

B=12+22+…+(n-1)2=n(n-1)(2n-1)6。

∴S=nab+n(n-1)2(a+b)+n(n-1)(2n-1)6

=n6[6ab+3(n-1)(a+b)+(n-1)(2n-1)]。

沈括認為通常求體積的各種公式,作為計算對象的形體都是實心的,但他的問題卻是形體中間有空隙,因此就把這個方法稱為隙積術了,不過,當時沈括把最上麵一層的長和寬的個數分別記作a和b,最底下一層的長和寬的個數分別記作c和d,共n層,因此他得到的公式是

S=n6[(2b+d)a+(b+2d)c]+n6+(c-a)