Napier与对数的发明
一、精心备课,充分准备1可能出现的疑问,有针对性地进行准备,尤其在提问设计时,要预测学生各种可能的回答,并针对各种回答设计各种可能的反应。当然,许多临场精彩的反应来自平时日积月累的素材,来自对问题深入细致的思考。
案例14一8在讲“对数”时,桂德怀老师让学生事先学习课木的阅读材料《对数和指数发展简史》,然后请学生书面回答有关对数产生的几个问题。回答完问题后,教师问大家是否还有问题,这时一个学生站起来。
Sl:老师,纳皮尔为什么想到要去发明对数?
T:(成竹在胸,立即回答)这个问题提得很好,木该请纳皮尔木人回答最理想,遗憾的是纳皮尔早已走了。(学生哄堂大笑,课堂气氛十分融洽)既然纳皮尔走了,我就替他来简单回答这个问题。用纳皮尔自己的话说:“没有什么比大数的乘、除、开方运算更让数学工作者头痛、更阻碍计算的了。这不仅浪费时间,而且容易出错。因此,我开始考虑怎样消除这些障碍。经过很长时间的思考,我终于找到一些漂亮的法则……”其实,在十五、十六世纪,随着科学的蓬勃发展,天文学的研究也广泛开展起来,解决计算天文数字的困难成了当时最迫切的任务。如何把大数字的乘、除、乘方、开方运算转化为加减运算引起了大家的思考,也成为当时的一种强烈要求。在这种形式下对数应运而生。
桂德怀老师具有很强的责任感与事业心,在备课时他一定查阅了大量的数学史资料,所以对学生的频频发问应对自如,很善于捕捉反应时机,及时化解学生心中的疑虑,在轻松自如的课堂气氛里,学生争相提问,教师妙语连珠,幽默作答,令人大开眼界。值得指出的是,在这节课上,学生一口气问了10个问题,其中不乏重量级的问题,如:“纳皮尔是1614年公布他发明的对数,而笛卡儿到1637年才开始使用正整数指数幂u,为什么欧拉说‘对数源于指数’?”“e是一个无理数,为什么要把这样怪的数作为对数的底,还称为自然对数?’’“对数发明至今已经四百多年了,况且现在计算机技术如此发达,对数是否已经过时了?”桂老师都及时做出了反应,显示出很强的反应意识。
没有什么大的联系,前面写的是等比数列和等差数列(高中必修5知识),只是讲对数发明之前的运算。后面y与x的关系用高中知识都无法得出(都出现了e这个无理数。。),肯定要用超纲的知识了。
约翰·纳皮尔/约翰·奈皮尔(John Napier,1550~1617),苏格兰数学家、神学家,对数的发明者。Napier出身贵族,于1550年在苏格兰爱丁堡附近的小镇梅奇斯顿(Merchiston Castle,Edinburgh,Scotland)出生,是Merchiston城堡的第八代地主,未曾有过正式的职业。
年轻时正值欧洲掀起宗教革命,他行旅其间,颇有感触。苏格兰转向新教,他也成了写文章攻击旧教(天主教)的急先锋(主要文章于1593年写成)。其时传出天主教的西班牙要派无敌舰队来攻打,Napier就研究兵器(包括拏炮、装甲马车、潜水艇等)准备与其拚命。虽然Napier的兵器还没制成,英国已把无敌舰队击垮,他还是成了英雄人物。
他一生研究数学,以发明对数运算而著称。那时候天文学家Tycho Brahe(第谷,1546~1601)等人做了很多的观察,需要很多的计算,而且要算几个数的连乘,因此苦不堪言。1594年,他为了寻求一种球面三角计算的简便方法,运用了独特的方法构造出对数方法。这让他在数学史上被重重地记上一笔,然而完成此对数却整整花了他20年的工夫。1614年6月在爱丁堡出版的第一本对数专著《奇妙的对数表的描述》("Mirifici logarithmorum canonis descriptio")中阐明了对数原理,后人称为纳皮尔对数:Nap logX。1616年Briggs(亨利·布里格斯,1561 - 1630)去拜访纳皮尔,建议将对数改良一下以十为基底的对数表最为方便,这也就是后来常用的对数了。可惜纳皮尔隔年于1617年春天去世,后来就由Briggs以毕生精力继承纳皮尔的未竟事业,以10为底列出一个很详细的对数表。并且于1619年发表了《奇妙对数规则的结构》,于书中详细阐述了对数计算和造对表的方法。
纳皮尔对数字计算特别有研究,他的兴趣在于球面三角学的运算,而球面三角学乃因应天文学的活动而兴起的。他重新建立了用于解球面直角三角形的10个公式的巧妙记法——圆的部分法则("纳皮尔圆部法则")和解球面非直角三角形的两个公式——"纳皮尔比拟式",以及做乘除法用的"纳皮尔算筹"。此外,他还发明了纳皮尔尺,这种尺子可以机械地进行数的乘除运算和求数的平方根。
http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Napier.html
长孙狭乳酸: 1614年,英国数学家纳皮尔(J. Napier, 1550~1617)出版《奇妙的对数表》一书.在前言里,纳皮尔告诉我们他发明对数的动机: “没有什么比大数的乘、除、开平方或开立方运算更让数学工作者头痛、更阻碍计算者的了.这不仅浪费时间,而且容易出错.因此,我开始考虑怎样消除这些障碍.经过长期的思索,我终于找到了一些漂亮的简短法则……” 对数发明后,人们(特别是天文学家)的计算量大大减少.
繁昌县17322589754: 十七世纪初什么人发明了计算尺 - ?
长孙狭乳酸:[答案] 计算尺发明于大约1620-1630年,在John Napier对数概念发表后不久.牛津的埃德蒙·甘特(Edmund Gunter)发明了一种使用单个对数刻度的计算工具,当和另外的测量工具配合使用时,可以用来做乘除法.1630年,剑桥的Wil...
繁昌县17322589754: 请问谁发明了对数呢? ?
长孙狭乳酸: 纳皮尔(J.Napier,15501617)正是在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.对数的发明是数学史上的重大事件,天文学界更是以近乎狂喜的心情迎接这一发明
繁昌县17322589754: 欧洲数学家为什么要引入对数 ?
长孙狭乳酸: 对数方法是苏格兰的 Merchiston 男爵约翰·纳皮尔1614年在书《Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio》中首次公开提出的,(Joost Bürgi独立的发现了对数;但直到 ...
繁昌县17322589754: 对数方法是谁发明的 - ?
长孙狭乳酸: 对数发明者叫John Napier 即约翰 纳皮尔
繁昌县17322589754: 英国是哪个人发明了计算尺 - ?
长孙狭乳酸: 是闻名于世的英国数学家纳皮尔(J.Napier)最早创立了对数概念, 并在他所著的书本里还介绍一种新的数字运算工具,既是后来被人们称为“纳皮尔计算尺”的计算工具.
繁昌县17322589754: 老师你好!请问17世界初什么人发明了计算尺? - ?
长孙狭乳酸: 在人类历史上使用过的计算工具多种多样,而计算尺则是最为广泛使用的重要计算工具之一.早在17世纪初,计算工具在西方国家呈现了较快的发展.首先是闻名于世的英国数学家纳皮尔(J.Napier)最早创立了对数概念,并在他所著的书本里...
繁昌县17322589754: 谁知道对数函数符号的故事 - ?
长孙狭乳酸: 对数是由英国人纳皮尔(Napier, 1550~1617)创立的,而对数(Logarithm)一词也是他所创造的.这个词是由一个希腊语(打不出,转成拉丁文logos,意思是表示思想的文字或符号,也可说成“计算”或“比率”)及另一个希腊语(数,抱歉...
繁昌县17322589754: 计算尺是谁发明的 - ?
长孙狭乳酸: 计算尺发明于大约1620-1630年,在John Napier对数概念发表后不久.牛津的埃德蒙·甘特(Edmund Gunter)发明了一种使用单个对数刻度的计算工具,当和另外的测量工具配合使用时,可以用来做乘除法.1630年,剑桥的William Oughtred...
繁昌县17322589754: 数学中的log在英语中的全称是什么? - ?
长孙狭乳酸: logarithms