欧拉的故事

发布时间:2014-06-10 16:21:29

数学故事演讲

回望欧拉 学习欧拉

尊敬的各位老师,亲爱的同学们:

大家好,今天我演讲的题目是《回望欧拉 学习欧拉》

在瑞士的钱币和许多国家的邮票上都有这位伟大科学家的身影, 请大家猜猜他是谁?他就是被数学史学者称为历史上最伟大的两位数学家之一——欧拉,17074月出生于瑞士,他在数论、几何学、天文数学、微积分等好几个数学的分支领域中都取得了出色的成就。

不过,这个大数学家在孩提时代却一点也不讨老师喜欢,他是一个被学校开除了的小学生

小欧拉在一个教会学校里读书。有一次,他老师提问,天上有多少颗星星。其实,天上的星星数不清,是无限的。这个老师不懂装懂,回答欧拉说:“天上有多少颗星星,这无关紧要,只要知道天上的星星是上帝镶嵌上去的就够了。”欧拉感到很奇怪:“天那么大,那么高,地上没有扶梯,上帝是怎么把星星一颗一颗镶嵌到幕上的呢?上帝亲自把它们一颗一颗地放在天幕,他为什么忘记了星星的数目呢?上帝会不会太粗心了呢?”老师又一次被问住了,涨红了脸,不知如何回答才好。

在欧拉的年代,对上帝是绝对不能怀疑的,人们只能做思想的奴隶,小欧拉没有与教会上帝“保持一致”,学校便开除了他。但是,在小欧拉心中,上帝是个窝囊废,他怎么连天上的星星也记不住?他又想,上帝是个独裁者,连提出问题都成了罪。他又想,上帝也许是个别人编造出来的家伙,根本就不存在。
  

欧拉回家后无事,他就帮助爸爸放羊,他一面放羊,一面读书。他读的书中,有不少数学书。爸爸的羊群渐渐增多了,达到了100只。原来的羊圈有点小了,爸爸决定建造一个新的羊圈。他量出了一块长方形的土地,长40,宽15,他一算,面积正好是600平方米,平均每一头羊占地6平方米。正打算动工的时候,他发现只100的篱笆,还少10父亲感到很为难,要是缩小面积,每头羊的面积就会小于6平方米。小欧拉却向父亲说,不用缩小羊圈,他有办法。父亲不相信小欧拉会有办法,听了没有理他。小欧拉急了,大声说,只稍稍移动一下羊圈的桩子就行了。
  父亲听了直摇头,心想:“世界上哪有这样便宜的事情?”但是,小欧拉却坚持说,他一定能两全齐美。小欧拉仰头想了一会,又在地上用树枝画了一些什么,然后对父亲说:

  爸爸,您可以把长宽都定为25,那羊圈面积成了625平方米,比您设计的还大了25平方米,但篱笆却只要100尺,您就不用愁了!

父亲心里感到非常高兴孩子比自己聪明,真会动脑筋,将来一定大有出息。让这么聪明的孩子放羊实在是可惜了。后来,他想办法让小欧拉认识了一个大数学家伯努利。在他的推荐下13岁的欧拉靠自己的努力考入了巴塞尔大学。这在当时是个奇迹,整个瑞士大学校园里年龄最小的学生曾轰动了整个数学界。

18世纪,在柯尼斯堡有条有两个小岛,从河的两岸分别有三座桥和它们相连;另外又有一座桥把两个小岛连接起来。有位爱思考的居民提出来一个问题,一个散步的人能不能一次走遍七座桥,而且每座桥只能走一次?这个问题谁也回答不了。有人说可以,可是走来走去,始终没有走通;有人说不行,可惜又说不出令人信服的理由。有位小学老师出来解围:为什么不写封信去请教鼎鼎大名的欧拉呢? 欧拉接到问题,先把柯尼斯堡七桥画成一个线条图,在他的图形里,小岛和河岸变成了点,桥成了连接这些点的线。这样,问题就成为:从图上某一点开始,中间任何一条线不得画两遍,铅笔不准离开纸,能不能把这张图一笔画出来?经过一番思索,欧拉终于找到一个彻底而漂亮的答案。七桥问题的圆满解决使柯尼斯堡人心满意足。

在儿童游乐场里,大家一定见过滑梯吧。有谁想过,从顶部A到着地处B,滑梯做成什么样才最省时间呢?有人说,这很简单,把滑梯做成直的就行啦,因为两点之间线段最短。可是,距离最短并不等于时间最省,因为他还没有考虑到速度大小呢。直的滑梯下滑的速度是增加得比较慢的。那么,滑梯该做成什么形状好呢?早在16966月号的《教师学报》上,欧拉的老师约翰·伯努利就把它提出来向其他数学家挑战。

第二年就由牛顿、莱布尼兹、雅各布·伯努利和约翰·伯努利本人先后给出了解答。可惜他们的工作只到这里为止。欧拉在1728年开始涉足这个困难的领域。他开始研究连接曲面上的两点,什么样的曲线距离最短?欧拉很快找到了答案。不久,他把最速降线问题加以推广,并且考虑了摩擦和空气的阻力。接着,他又致力于寻找解决这类问题的更一般的方法。经过前后16年的不懈努力,终于获得成功。于是他被公认为当时最伟大的数学家。他倡导的变分法作为一个新的数学分支诞生了。

他还在物理、天文、建筑以至音乐、哲学方面取得了辉煌的成就。1735年,欧拉解决了一个天文学的难题(计算彗星轨道),这个问题经几个著名数学家几个月的努力才得到解决,而欧拉却用自己发明的方法,三天便完成了

欧拉还创设了许多数学符号,例如π(1736年),i1777年),e1748年),sincos1748年),tg1753年),△x1755年),∑(1755年),f(x)1734年)欧拉公式等。

欧拉在他的一生中共著有886之多,属于他生前发表的有530本书和论文,其中不少是教科书。

过度的工作使他得了眼病,在他28岁时,不幸右眼失明了, 1741担任科学院物理数学所所长,不料没有多久,左眼视力衰退,最后完全失明。不幸的事情接踵而来,一场大火灾把他的书房和大量研究成果全部化为了灰烬。他发誓要把损失夺回来.欧拉完全失明以后,仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,凭着记忆和心算继续进行研究,他还口述了几本书和400篇左右的论文.还解决了使牛顿头痛的月离问题和很多复杂的分析问题.1783918,在不久前才刚计算完气球上升定律的欧拉,在兴奋中突然停止了呼吸,享年76岁。

正是由于少年时期的欧拉爱学习,爱思考,不惧畏权威,才为他走向成功的道路打下了良好的基础。

也正是由于他的严谨态度和锲而不舍的探索精神,才为数学打下了坚实的基础。

也正是由于从细微的事情中发掘数学的道理、发现问题的存在,从而产生莫大的兴趣与执着的研究精神。

也正是由于他顽强的毅力,孜孜不倦的奋斗精神,引领数学科学向前发展,他永远是我们学习的榜样。

读读欧拉,他永远是我们可敬的老师

欧拉的故事

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