作业帮高斯的故事
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/27 12:18:42
高斯的故事
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1楼
数学家高斯的故事
高斯(Gauss 1777~1855)生于Brunswick,位于现在德国中北部.他的祖父是农民,父亲是泥水匠,母亲是一个石匠的女儿,有一个很聪明的弟弟,高斯这位舅舅,对小高斯很照顾,偶而会给他一些指导,而父亲可以说是一名「大老粗」,认为只有力气能挣钱,学问这种劳什子对穷人是没有用的.
高斯很早就展现过人才华,三岁时就能指出父亲帐册上的错误.七岁时进了小学,在破旧的教室里上课,老师对学生并不好,常认为自己在穷乡僻壤教书是怀才不遇.高斯十岁时,老师考了那道著名的「从一加到一百」,终于发现了高斯的才华,他知道自己的能力不足以教高斯,就从汉堡买了一本较深的数学书给高斯读.同时,高斯和大他差不多十岁的助教Bartels变得很熟,而Bartels的能力也比老师高得多,后来成为大学教授,他教了高斯更多更深的数学.
老师和助教去拜访高斯的父亲,要他让高斯接受更高的教育,但高斯的父亲认为儿子应该像他一样,作个泥水匠,而且也没有钱让高斯继续读书,最后的结论是－－去找有钱有势的人当高斯的赞助人,虽然他们不知道要到哪里找.经过这次的访问,高斯免除了每天晚上织布的工作,每天和Bartels讨论数学,但不久之后,Bartels也没有什么东西可以教高斯了.
1788年高斯不顾父亲的反对进了高等学校.数学老师看了高斯的作业后就要他不必再上数学课,而他的拉丁文不久也凌驾全班之上.
1791年高斯终于找到了资助人－－布伦斯维克公爵费迪南(Braunschweig),答应尽一切可能帮助他,高斯的父亲再也没有反对的理由.隔年,高斯进入Braunschweig学院.这年,高斯十五岁.在那里,高斯开始对高等数学作研究.并且独立发现了二项式定理的一般形式、数论上的「二次互逆定理」(Law of Quadratic Reciprocity)、质数分布定理(prime numer theorem)、及算术几何平均(arithmetic-geometric mean).
1795年高斯进入哥廷根(G?ttingen)大学,因为他在语言和数学上都极有天分,为了将来是要专攻古典语文或数学苦恼了一阵子.到了1796年,十七岁的高斯得到了一个数学史上极重要的结果.最为人所知,也使得他走上数学之路的,就是正十七边形尺规作图之理论与方法.
希腊时代的数学家已经知道如何用尺规作出正 2m×3n×5p 边形,其中 m 是正整数,而 n 和 p 只能是0或1.但是对于正七、九、十一边形的尺规作图法,两千年来都没有人知道.而高斯证明了：
一个正 n 边形可以尺规作图若且唯若 n 是以下两种形式之一：
1、n = 2k,k = 2, 3,…
2、n = 2k × (几个不同「费马质数」的乘积),k = 0,1,2,…
费马质数是形如 Fk = 22k 的质数.像 F0 = 3,F1 = 5,F2 = 17,F3 = 257, F4 = 65537,都是质数.高斯用代数的方法解决二千多年来的几何难题,他也视此为生平得意之作,还交待要把正十七边形刻在他的墓碑上,但后来他的墓碑上并没有刻上十七边形,而是十七角星,因为负责刻碑的雕刻家认为,正十七边形和圆太像了,大家一定分辨不出来.
1799年高斯提出了他的博士论文,这论文证明了代数一个重要的定理：
任一多项式都有（复数）根.这结果称为「代数学基本定理」(Fundamental Theorem of Algebra).
事实上在高斯之前有许多数学家认为已给出了这个结果的证明,可是没有一个证明是严密的.高斯把前人证明的缺失一一指出来,然后提出自己的见解,他一生中一共给出了四个不同的证明.
在1801年,高斯二十四岁时出版了《算学研究》(Disquesitiones Arithmeticae),这本书以拉丁文写成,原来有八章,由于钱不够,只好印七章.
这本书除了第七章介绍代数基本定理外,其余都是数论,可以说是数论第一本有系统的着作,高斯第一次介绍「同余」(Congruent)的概念.「二次互逆定理」也在其中.