數(shù)學家祖沖之PPT課件

1、壹壹貳貳叁叁肆肆伍伍簡介主要履歷成就概述主要著作評價第1頁/共21頁 簡介祖沖之（公元429公元500），南北朝時齊人，漢族，字文遠,祖籍范陽郡遒縣（今河北淶水縣）,是我國杰出的數(shù)學家、天文學家、文學家、地質(zhì)學家、地理學家和科學家。他不僅是一位杰出的數(shù)學家和天文學家，而且還是一位杰出的機械專家。 第2頁/共21頁歷任職務(wù)l 祖沖之從小接受家傳的科學知識，青年時進入華林學省，從事學術(shù)活動。一生先后任過南徐州（今鎮(zhèn)江市）從事史、公府參軍、婁縣（今昆山市東北）縣令、長水校尉等官職。 l 早在青年時期，他就有了博學多才的名聲，并且被政府派到當時的一個學術(shù)研究機關(guān)華林學省，去做研究工作。l 后來他又擔任

2、過地方官職。公元461年，他任南徐州（今江蘇鎮(zhèn)江）刺史府里的從事。464年，宋朝政府調(diào)他到婁縣（今江蘇昆山縣東北）作縣令。 第3頁/共21頁 當祖沖之晚年的時候，大約在公元494年到498年之間，他擔任長水校尉的官職。當時他寫了一篇安邊論，建議政府開墾荒地，發(fā)展農(nóng)業(yè)，增強國力，安定民生，鞏固國防。過不多久，這位卓越的大科學家活到七十二歲，就在公元500年的時候去世了。 第4頁/共21頁數(shù)學成就： 祖沖之，在世界數(shù)學史上第一次將圓周率（）值計算到小數(shù)點后六位，即3.1415926到3.1415927之間。入選世界紀錄協(xié)會世界第一位將圓周率值計算到小數(shù)第六位的科學家，創(chuàng)造了中國紀協(xié)世界之最。這一紀

3、錄直到15世紀才由阿拉伯數(shù)學家卡西和法國數(shù)學家維葉特打破。 他提出約率22/7和密率355/113，這一密率值是世界上最早提出的，比歐洲早1100年，所以有人主張叫它“祖率”也就是圓周率的祖先。 第5頁/共21頁圓周率 圓周率是一個永遠除不盡的無窮小數(shù)，它不能用分數(shù)、有限小數(shù)或循環(huán)小數(shù)完全準確地表示出來。祖沖之正是采用劉徽的方法，把圓的內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)增多到24576邊時，所求得的結(jié)果。 第6頁/共21頁劉徽”割圓術(shù)“三國末年，有位數(shù)學家劉徽創(chuàng)造了用割圓術(shù)來求圓周率的方法，大致是這樣：他設(shè)圓的半徑為1，把圓周六等分，作圓的內(nèi)接正六邊形，用勾股定理求出這個內(nèi)接正六邊形的周長；然后依次作內(nèi)接十二

4、邊形，二十四邊形，得出它的邊長和為6.282048，而圓內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)越多，它的邊長就越接近圓的實際周長，所以此時圓周率的值為邊長除以2，其近似值為3.14；劉徽就是根據(jù)這個道理，從圓內(nèi)接正六邊形開始，逐次加倍地增加邊數(shù)，一直計算到內(nèi)接正九十六邊形為止，求得了圓周率是3.141024。把這個數(shù)化為分數(shù)，就是157/50。劉徽所求得的圓周率，后來被稱為“徽率”。第7頁/共21頁直徑d=2半徑r=1邊長a=1周長c=6.282048如果把內(nèi)接正六邊形的周長6當作圓的周長，周長與直徑的比=6.282048/2=3.14第8頁/共21頁 由于現(xiàn)代科學技術(shù)水平不斷提高，已計算出了小數(shù)點后幾萬位數(shù)字的

5、圓周率。第9頁/共21頁第10頁/共21頁 這 從前自以為很有學問，記憶很好的教書先，喜歡飲酒，他常常跑到山上的寺廟，一邊喝酒，一邊談天說地。一次，和善想考考他的學問和記憶，要他背誦圓周率小數(shù)點后后22位，然后對先生說:我再念上三遍，你如果能馬上背出來，我愿罰酒三十杯，聰明的先生想出了一個高招，很快就背出來了，他根據(jù)讀音相近的特點，聽和尚第二遍就遍出來了:第11頁/共21頁山巔一寺一壺酒,(3.14159)爾樂苦煞吾，(26535)把酒吃，(897）殺不死，(384）樂爾樂。（626)第12頁/共21頁 他將自己的數(shù)學研究成果匯集成一部著作，名為綴術(shù)，唐朝國學曾經(jīng)將此書定為數(shù)學課本。 祖沖之還

6、和兒子祖暅一起圓滿地利用牟合方蓋解決了球體積的計算問題，得到正確的球體積公式。 第13頁/共21頁 天文歷法： 他編制的大明歷，第一次將“歲差”引進歷法。l提出在391年中設(shè)置144個閏月。l推算出一回歸年的長度為365.24281481日，誤差只有50秒左右，這是當時世界上最先進的歷法。l首次精密測出交點月日數(shù)（27.21223），回歸年日數(shù)（365.2428）等數(shù)據(jù)，l還發(fā)明了用圭表測量冬至前后若干天的正午太陽影長以定冬至時刻的方法。 第14頁/共21頁大明歷的主要成就如下： 區(qū)分了回歸年和恒星年，首次把歲差引進歷法，測得歲差為45年11月差一度（今測約為70.7年差一度）。歲差的引入是中

7、國歷法史上的重大進步。 定一個回歸年為365.24281481日（今測為365.24219878日），直到南宋寧宗慶元五年（公元1199年）楊忠輔制統(tǒng)天歷以前，它一直是最精確的數(shù)據(jù)。 采用391年置144閏的新閏周，比以往歷法采用的19年置7閏的閏周更加精密。 定交點月日數(shù)為27.21223日（今測為27.21222日）。交點月日數(shù)的精確測得使得準確的日月食預報成為可能，祖沖之曾用大明歷推算了從元嘉十三年（公元436年）到大明三年（公元459年），23年間發(fā)生的4次月食時間，結(jié)果與實際完全符合。 得出木星每84年超辰一次的結(jié)論，即定木星公轉(zhuǎn)周期為11.858年（今測為11.862年）。 給出了

8、更精確的五星會合周期，其中水星和木星的會合周期也接近現(xiàn)代的數(shù)值。 提出了用圭表測量正午太陽影長以定冬至時刻的方法。 第15頁/共21頁音樂方面： 他對音樂也有研究。著作有釋論語、釋孝經(jīng)、易義、老子義、莊子義及小說述異記等，但早已失傳。 第16頁/共21頁機械制造l他設(shè)計制造過水碓磨、銅制機件傳動的指南車、千里船、定時器等等。 l祖沖之也制造了很有用的勞動工具。他看到勞動人民舂米、磨粉很費力，就創(chuàng)造了一種糧食加工工具，叫作水碓磨。古代勞動人民很早就發(fā)明了利用水力著米的水礁和磨粉的水磨。第17頁/共21頁主要著作數(shù)學方面：綴術(shù)歷法方面：大明歷音樂方面：釋論語、釋孝經(jīng) 易義、老子義、莊子義小說：述異記、安邊論第18頁/共21頁歷史評價l1964年11月9日為了紀念祖沖之對我國