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      欧拉小传

      作者:常法智 更新日期:2007-10-21 点击数: 等级:
        编者按:
        欧拉对数学的贡献是巨大的,我们的日常生活无时无刻不折射出欧拉数学的影子来. 无论你是中学生,还是大学生;无论你是一线的教师,还是从事数学研究的学者,你的工作和学习都时时刻刻和欧拉的数学发生着某种程度的联系.今年是欧拉诞辰300周年,谨以此文向同学们介绍欧拉,以表纪念.
        
        这里先给大家讲一个故事.
        从前,一个牧师养了100只羊,所以他量了一块长40m、宽15m的长方形土地准备兴建一个新的羊圈,平均每一头羊占地6m2.但是,建羊圈的材料只够围100m的篱笆,若要围成长40m、宽15m的羊圈,其周长将是110m,这样就只能缩小羊圈的面积.牧师很是苦恼,这时,年幼的儿子对父亲说,不用缩小羊圈,他有办法.于是他跑到准备动工的羊圈旁,以一个木桩为中心,将原来长为40m篱笆缩短到25m;然后,将原来宽15m的篱笆延长至25m.这样一改,不仅刚刚好用完了100m的篱笆材料,而且围成的面积还比以前的设计的要大一些.父亲心里非常高兴,就按照这种方法建了新的羊圈.
        这个小孩就是后来被称为最多产的数学家——欧拉.
        欧拉于1707年4月15日出生在瑞士的巴塞尔.13岁便进入巴塞尔大学,学习神学、医学和东方语言.1722年,欧拉15岁时,获巴塞尔大学学士学位,16岁获硕士学位.19岁时发表关于船桅的论文,荣获巴黎科学院奖金,崭露头角.1727年,欧拉应圣彼得堡科学院的邀请去俄国讲学,四年后任圣彼得堡科学院教授.1735年欧拉右眼失明,不料一场重病使他的左眼于1771年也完全失明,更不幸的是一场大火焚毁了欧拉的全部成果.但他仍顽强地坚持进行科学研究.靠着惊人的记忆力和超凡的计算天才,欧拉回忆出几乎所有的手稿,并在儿子及助手的帮助下完成了几部书作和近400 篇论文.
        欧拉之所以被称为最多产的数学家,是因为几乎每一个数学分支都留下了欧拉的足迹.如“图论”这个新兴数学分支的诞生,得益于18世纪欧拉创造性地解决了“哥尼斯堡七桥问题①”;著名的凸多面体欧拉定理V-E+F=2(其中V表顶点数,E表棱数,F表面数)推进了拓扑学的发展;还有令人叫绝的欧拉公式eiθ=cosθ+isinθ,其特殊情况eiπ+1=0,仅用基本元0和1,虚数单位i,以及超越数π和e,加上数学基本的运算,被诺贝尔获得者费曼称为数学第一公式.欧拉生前发表论文和著作500多部,逝世后又由圣彼得堡大学出版了200多本,欧拉的论著仅目录就有51页,使出版界忙碌了35年之久.
        还有一点不能不提的是在科普教育和科研中,欧拉意识到符号的简化和规则化既有助于学生的学习,又有助于数学的发展,所以欧拉创立了许多新的符号.如欧拉用a,b,c 表示三角形的三条边,用A,B,C表示每个边所对的角,用sin,cos等表示三角函数,用e表示自然对数的底,用f(x)表示函数,用∑表示求和,用i表示虚数单位等.圆周率π虽然不是欧拉首创,但却是经过欧拉的倡导才得以广泛流行.
        同学们了解了欧拉,你一定惊叹他的智慧和才华吧,但别忘了,这一切都来自于他终身勤奋和面对困难永不放弃的精神.读完了欧拉的故事,你有什么启示?有什么新的打算?
        
        ①哥尼斯堡七桥问题:18世纪,哥尼斯堡城为东普鲁士的首府,布勒尔河穿城而过,它由两个支流在城中心汇合而成,河上有七座桥,河中间有一个叫克莱夫霍夫的小岛,岛上建有一座教堂和一所大学,还有哲学家康德的墓地和塑像. 因此,当地的居民,特别是大学生们常到这附近散步. “如何能够不重复地一次走遍这七座桥而返回出发地?”许多人作了种种尝试,但均未能成功, 这便产生了数学史上著名的“哥尼斯堡七桥问题(如图). ”1735年,一群执着好奇的大学生写信请教当时正在圣彼得堡科学院担任教授的欧拉,欧拉通过数学抽象成功地解决了这一问题.

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