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負數(shù)的引入

來源:網(wǎng)絡(luò) 2009-02-25 15:57:33

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  今天人們都能用正負數(shù)來表示兩種相反意義的量。例如若以冰點的溫度表示0℃,則開水的溫度為+100℃,而零下10℃則記為-10℃。若以海平面為0點,則珠穆朗瑪峰的高度約為+8848米,最深的馬里亞納海溝深約-11034米。在日常生活中,人們常用“+”表示收入,用“-”表示支出。可是在歷史上,負數(shù)的引入?yún)s經(jīng)歷了漫長而曲折的道路。

  古人在實踐活動中遇到了一些問題:如兩人相互借用東西,對借出方和借入方來說,同一東西具有不同的意義;再如從同一地點,兩人同時向相反方向行走,離開出發(fā)點的距離即使相同,但其表示的意義卻不同。久而久之,古人意識到僅用數(shù)量表示一個事物是不全面的,似乎還應(yīng)加上表示方向的符號。因此為了表示具有相反意義的量和解決被減數(shù)小于減數(shù)等問題,逐漸產(chǎn)生了負數(shù)。

  我國是世界上最早使用負數(shù)概念的國家!毒耪滤阈g(shù)》中已經(jīng)開始使用負數(shù),而且明確指出若“賣”是正,則“買”是負;“余錢”是正,則“不足錢”是負。劉徽注《九章算術(shù)》,定義正負數(shù)為“兩算得失相反”,同時還規(guī)定了有理數(shù)的加、減法則,認為“正、負術(shù)曰:同名相益,異名相除。”這“同名”、“異名”即現(xiàn)在的“同號”、“異號”、“除”和“益”則是“減”和“加”,這些思想,西方要遲于中國八九百年才出現(xiàn)。

  印度在公元7世紀才采用負數(shù),公元628年,印度的《婆羅摩修正體系》一書中,把負數(shù)解釋為負債和損失。在西方,直到1484年,法國的舒開才給出了二次方程的一個負根。1544年,德國的史提菲把負數(shù)定義為比任何數(shù)都小的數(shù)。1545年,意大利的卡當著《大法》,成為歐洲第一部論述負數(shù)的著作。雖然負數(shù)早已出現(xiàn)在人們的計算過程中,但卻遲遲得不到學術(shù)界的承認,直到17世紀,數(shù)學、力學、天文學獲得廣泛發(fā)展,使用負數(shù)可以大大簡化計算,所以負數(shù)才正式進入了數(shù)學。特別是1637年,法國數(shù)學家笛卡爾發(fā)明了解析幾何學,建立了坐標點,將平面點與負數(shù)、零、正數(shù)組成的實數(shù)對應(yīng)起來,使負數(shù)得到了解釋,從而加速了人們對負數(shù)的承認。但直到19世紀,德國數(shù)學家魏爾斯特拉斯等人為整數(shù)奠定了邏輯基礎(chǔ)以后,負數(shù)才在現(xiàn)代數(shù)學中獲得鞏固的地位。

 

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