『壹』 現代數學研究什麼
什麼是數學?有人說:「數學,不就是數的學問嗎?」
這樣的說法可不對。因為數學不光研究「數」,也研究「形」,大家都很熟悉的三角形、正方形,也都是數學研究的對象。
歷史上,關於什麼是數學的說法更是五花八門。有人說,數學就是關聯;也有人說,數學就是邏輯,「邏輯是數學的青年時代,數學是邏輯的壯年時代。」
那麼,究竟什麼是數學呢?
偉大的革命導師恩格斯,站在辯證唯物主義的理論高度,通過深刻分析數學的起源和本質,精闢地作出了一系列科學的論斷。恩格斯指出:「數學是數量的科學」,「純數學的對象是現實世界的空間形式和數量關系」。根據恩格斯的觀點,較確切的說法就是:數學——研究現實世界的數量關系和空間形式的科學。
數學可以分成兩大類,一類叫純粹數學,一類叫應用 數學。
純粹數學也叫基礎數學,專門研究數學本身的內部規律。中小學課本里介紹的代數、幾何、微積分、概率論知識,都屬於純粹數學。純粹數學的一個顯著特點,就是暫時撇開具體內容,以純粹形式研究事物的數量關系和空間形式。例如研究梯形的面積計算公式,至於它是梯形稻田的面積,還是梯形機械零件的面積,都無關緊要,大家關心的只是蘊含在這種幾何圖形中的數量關系。
應用數學則是一個龐大的系統,有人說,它是我們的全部知識中,凡是能用數學語言來表示的那一部分。應用數學著限於說明自然現象,解決實際問題,是純粹數學與科學技術之間的橋梁。大家常說現在是信息社會,專門研究信息的「資訊理論」,就是應用數學中一門重要的分支學科, 數學有3個最顯著的特徵。
高度的抽象性是數學的顯著特徵之一。數學理論都算有非常抽象的形式,這種抽象是經過一系列的階段形成的,所以大大超過了自然科學中的一般抽象,而且不僅概念是抽象的,連數學方法本身也是抽象的。例如,物理學家可以通過實驗來證明自己的理論,而數學家則不能用實驗的方法來證明定理,非得用邏輯推理和計算不可。現在,連數學中過去被認為是比較「直觀」的幾何學,也在朝著抽象的方向發展。根據公理化思想,幾何圖形不再是必須知道的內容,它是圓的也好,方的也好,都無關緊要,甚至用桌子、椅子和啤酒杯去代替點、線、面也未嘗不可,只要它們滿足結合關系、順序關系、合同關系,具備有相容性、獨立性和完備性,就能夠構成一門幾何學。
體系的嚴謹性是數學的另一個顯著特徵。數學思維的正確性表現在邏輯的嚴謹性上。早在2000多年前,數學家就從幾個最基本的結論出發,運用邏輯推理的方法,將豐富的幾何學知識整理成一門嚴密系統的理論,它像一根精美的邏輯鏈條,每一個環節都銜接得絲絲入扣。所以,數學一直被譽為是「精確科學的典範」。
廣泛的應用性也是數學的一個顯著特徵。宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數學。20世紀里,隨著應用數學分支的大量涌現,數學已經滲透到幾乎所有的科學部門。不僅物理學、化學等學科仍在廣泛地享用數學的成果,連過去很少使用數學的生物學、語言學、歷史學等等,也與數學結合形成了內容豐富的生物數學、數理經濟學、數學心理學、數理語言學、數學歷史學等邊緣學科。
各門科學的「數學化」,是現代科學發展的一大趨勢。
『貳』 關於數學的知識有哪些
如下:
1、數學是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科,從某種角度看屬於形式科學的一種。
2、數學在人類歷史發展和社會生活中發揮著不可替代的作用,也是學習和研究現代科學技術必不可少的基本工具。
3、數學起源於人類早期的生產活動,古巴比倫人從遠古時代開始已經積累了一定的數學知識,並能應用實際問題。從數學本身看,他們的數學知識也只是觀察和經驗所得,沒有綜合結論和證明,但也要充分肯定他們對數學所做出的貢獻。
4、數學被應用在很多不同的領域上,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學在這些領域的應用一般被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並促成全新數學學科的發展.數學家也研究純數學,也就是數學本身,而不以任何實際應用為目標。雖然有許多工作以研究純數學為開端,但之後也許會發現合適的應用。
『叄』 數學的基礎知識是什麼
數學的基礎知識如下:
如果說數學的基礎知識,首先要看你處於哪個數學學習階段(初等數學,高等數學,或者數學研究方向)。
初等數學的話,基礎知識就是記憶使用各種定理定義(代數:一元二元一次二次方程,一元二元一次二次函數等,幾何:平面幾何,簡單立體幾何等)。
高等數學的話,基礎知識就是利用已知嘗試推演定理(各種初等函數的擴展,解析幾何,向量,立體幾何,微積分,統計學等)。
數學的簡介:
數學[英語:mathematics,源自古希臘語μθημα(máthēma);經常被縮寫為math或maths],是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科。
數學是人類對事物的抽象結構與模式進行嚴格描述的一種通用手段,可以應用於現實世界的任何問題,所有的數學對象本質上都是人為定義的。從這個意義上,數學屬於形式科學,而不是自然科學。不同的數學家和哲學家對數學的確切范圍和定義有一系列的看法。
在人類歷史發展和社會生活中,數學發揮著不可替代的作用,同時也是學習和研究現代科學技術必不可少的基本工具。
『肆』 當前已知現代數學主要分哪些板塊的知識
有代數和幾何兩大板塊,代數方面就包括數、式、方程、函數等;幾何主要是平面幾何,包括基本圖形、平行線、三角形、四邊形、圓等;當然除了上述兩大板塊外還有概率統計這個板塊,
『伍』 現代數學基礎包括什麼
現代數學仍以代數、幾何與分析為三大基礎,作為21世紀的非數學專業的研究生(或科技工作者來講),系統掌握現代數學基礎知識,無論是作為工具性目的的需要還是邏輯思維方法的訓練(或借鑒),都是必須的。
『陸』 現代數學知識
1.. 數學史
2.. 數理邏輯與數學基礎
a.. 演繹邏輯學 亦稱符號邏輯學
b.. 證明論 亦稱元數學
c.. 遞歸論
d.. 模型論
e.. 公理集合論
f.. 數學基礎
g.. 數理邏輯與數學基礎其他學科
3.. 數論
a.. 初等數論
b.. 解析數論
c.. 代數數論
d.. 超越數論
e.. 丟番圖逼近
f.. 數的幾何
g.. 概率數論
h.. 計算數論
i.. 數論其他學科
4.. 代數學
a.. 線性代數
b.. 群論
c.. 域論
d.. 李群
e.. 李代數
f.. Kac-Moody代數
g.. 環論 包括交換環與交換代數,結合環與結合代數,非結合環與非結
合代數等
h.. 模論
i.. 格論
j.. 泛代數理論
k.. 范疇論
l.. 同調代數
m.. 代數K理論
n.. 微分代數
o.. 代數編碼理論
p.. 代數學其他學科
5.. 代數幾何學
6.. 幾何學
a.. 幾何學基礎
b.. 歐氏幾何學
c.. 非歐幾何學 包括黎曼幾何學等
d.. 球面幾何學
e.. 向量和張量分析
f.. 仿射幾何學
g.. 射影幾何學
h.. 微分幾何學
i.. 分數維幾何
j.. 計算幾何學
k.. 幾何學其他學科
7.. 拓撲學
a.. 點集拓撲學
b.. 代數拓撲學
c.. 同倫論
d.. 低維拓撲學
e.. 同調論
f.. 維數論
g.. 格上拓撲學
h.. 纖維叢論
i.. 幾何拓撲學
j.. 奇點理論
k.. 微分拓撲學
l.. 拓撲學其他學科
8.. 數學分析
a.. 微分學
b.. 積分學
c.. 級數論
d.. 數學分析其他學科
9.. 非標准分析
10.. 函數論
a.. 實變函數論
b.. 單復變函數論
c.. 多復變函數論
d.. 函數逼近論
e.. 調和分析
f.. 復流形
g.. 特殊函數論
h.. 函數論其他學科
11.. 常微分方程
a.. 定性理論
b.. 穩定性理論
c.. 解析理論
d.. 常微分方程其他學科
12.. 偏微分方程
a.. 橢圓型偏微分方程
b.. 雙曲型偏微分方程
c.. 拋物型偏微分方程
d.. 非線性偏微分方程
e.. 偏微分方程其他學科
13.. 動力系統
a.. 微分動力系統
b.. 拓撲動力系統
c.. 復動力系統
d.. 動力系統其他學科
14.. 積分方程
15.. 泛函分析
a.. 線性運算元理論
b.. 變分法
c.. 拓撲線性空間
d.. 希爾伯特空間
e.. 函數空間
f.. 巴拿赫空間
g.. 運算元代數
h.. 測度與積分
i.. 廣義函數論
j.. 非線性泛函分析
k.. 泛函分析其他學科
16.. 計算數學
a.. 插值法與逼近論
b.. 常微分方程數值解
c.. 偏微分方程數值解
d.. 積分方程數值解
e.. 數值代數
f.. 連續問題離散化方法
g.. 隨機數值實驗
h.. 誤差分析
i.. 計算數學其他學科
17.. 概率論
a.. 幾何概率
b.. 概率分布
c.. 極限理論
d.. 隨機過程 包括正態過程與平穩過程、點過程等
e.. 馬爾可夫過程
f.. 隨機分析
g.. 鞅論
h.. 應用概率論 具體應用入有關學科
i.. 概率論其他學科
18.. 數理統計學
a.. 抽樣理論 包括抽樣分布、抽樣調查等
b.. 假設檢驗
c.. 非參數統計
d.. 方差分析
e.. 相關回歸分析
f.. 統計推斷
g.. 貝葉斯統計 包括參數估計等
h.. 試驗設計
i.. 多元分析
j.. 統計判決理論
k.. 時間序列分析
l.. 數理統計學其他學科
19.. 應用統計數學
a.. 統計質量控制
b.. 可靠性數學
c.. 保險數學
d.. 統計模擬
20.. 應用統計數學其他學科
21.. 運籌學
a.. 線性規劃
b.. 非線性規劃
c.. 動態規劃
d.. 組合最優化
e.. 參數規劃
f.. 整數規劃
g.. 隨機規劃
h.. 排隊論
i.. 對策論 亦稱博弈論
j.. 庫存論
k.. 決策論
l.. 搜索論
m.. 圖論
n.. 統籌論
o.. 最優化
p.. 運籌學其他學科
22.. 組合數學
23.. 模糊數學
24.. 應用數學 具體應用入有關學科
25.. 數學其他學科
『柒』 現代數學的主要特點及成因
現代數學發展特點
現代數學時期是指由19世紀20年代至今,這一時期數學主要研究的是最一般的數量關系和空間形式,數和量僅僅是它的極特殊的情形,通常的一維、二維、三維空間的幾何形象也僅僅是特殊情形。抽象代數、拓撲學、泛函分析是整個現代數學科學的主體部分。它們是大學數學專業的課程,非數學專業也要具備其中某些知識。變數數學時期新興起的許多學科,蓬勃地向前發展,內容和方法不斷地充實、擴大和深入。
18、19世紀之交,數學已經達到豐沛茂密的境地,似乎數學的寶藏已經挖掘殆盡,再沒有多大的發展餘地了。然而,這只是暴風雨前夕的寧靜。19世紀20年代,數學革命的狂飆終於來臨了,數學開始了一連串本質的變化,從此數學又邁入了一個新的時期——現代數學時期。
19世紀前半葉,數學上出現兩項革命性的發現——非歐幾何與不可交換代數。大約在1826年,人們發現了與通常的歐幾里得幾何不同的、但也是正確的幾何——非歐幾何。這是由羅巴契夫斯基和里耶首先提出的。非歐幾何的出現,改變了人們認為歐氏幾何唯一地存在是天經地義的觀點。它的革命思想不僅為新幾何學開辟了道路,而且是20世紀相對論產生的前奏和准備。
後來證明,非歐幾何所導致的思想解放對現代數學和現代科學有著極為重要的意義,因為人類終於開始突破感官的局限而深入到自然的更深刻的本質。從這個意義上說,為確立和發展非歐幾何貢獻了一生的羅巴契夫斯基不愧為現代科學的先驅者。
1854年,黎曼推廣了空間的概念,開創了幾何學一片更廣闊的領域——黎曼幾何學。非歐幾何學的發現還促進了公理方法的深入探討,研究可以作為基礎的概念和原則,分析公理的完全性、相容性和獨立性等問題。1899年,希爾伯特對此作了重大貢獻。
在1843年,哈密頓發現了一種乘法交換律不成立的代數——四元數代數。不可交換 代數的出現,改變了人們認為存在與一般的算術代數不同的代數是不可思議的觀點。它的革命思想打開了近代代數的大門。
另一方面,由於一元方程根式求解條件的探究,引進了群的概念。19世紀20~30年代,阿貝爾和伽羅華開創了近世代數學的研究。近代代數是相對古典代數來說的,古典代數的內容是以討論方程的解法為中心的。群論之後,多種代數系統(環、域、格、布爾代數、線性空間等)被建立。這時,代數學的研究對象擴大為向量、矩陣,等等,並漸漸轉向代數系統結構本身的研究。
上述兩大事件和它們引起的發展,被稱為幾何學的解放和代數學的解放。
19世紀還發生了第三個有深遠意義的數學事件:分析的算術化。1874年威爾斯特拉斯提出了一個引人注目的例子,要求人們對分析基礎作更深刻的理解。他提出了被稱為「分析的算術化」的著名設想,實數系本身最先應該嚴格化,然後分析的所有概念應該由此數系導出。他和後繼者們使這個設想基本上得以實現,使今天的全部分析可以從表明實數系特徵的一個公設集中邏輯地推導出來。
現代數學家們的研究,遠遠超出了把實數系作為分析基礎的設想。歐幾里得幾何通過其分析的解釋,也可以放在實數系中;如果歐氏幾何是相容的,則幾何的多數分支是相容的。實數系(或某部分)可以用來解群代數的眾多分支;可使大量的代數相容性依賴於實數系的相容性。事實上,可以說:如果實數系是相容的,則現存的全部數學也是相容的。
19世紀後期,由於狄德金、康托和皮亞諾的工作,這些數學基礎已經建立在更簡單、更基礎的自然數系之上。即他們證明了實數系(由此導出多種數學)能從確立自然數系的公設集中導出。20世紀初期,證明了自然數可用集合論概念來定義,因而各種數學能以集合論為基礎來講述。
拓撲學開始是幾何學的一個分支,但是直到20世紀的第二個1/4世紀,它才得到了推廣。拓撲學可
『捌』 現代數學包括哪些分支分別在什麼階段學習
現代數學的三大分支是:代數、幾何、分析。數學的定義是研究集合及集合上某種結構的學科,是形式科學的一種,集合論和邏輯學是它的基礎,證明是它的靈魂。由於它與自然科學尤其是物理學關系極為密切,有時數學也被歸為自然科學六大基礎學科之一。數學中未被定義的概念是集合,其他的一切都是有定義的。數學的標准形式是公理法,即給集合和集合上的某結構下一組公理,其他的一切理論都由這組公理推導證明而來。集合上的結構就是定義在幾何元素或子集之間的一些關系,原始分為三類:描述順序關系的序結構,描述運算關系的代數結構,描述臨近關系的拓撲結構,這些結構可以互相結合成為其他一些復雜的結構,比如幾何結構,測度結構等等。由這些結構構造出來的各種集合或者說空間,就是不同數學分支研究的內容。代數學研究具有若干代數結構的集合,比如群、環、體、域、模、格、線性空間、各種內積空間等等,這些結構最初都是由初等代數,或者說初等數論和方程式論的研究中抽象出來的。代數學包括:初等代數、初等數論、高等(線性)代數、抽象代數(群論、環論、域論等)、表示論、多重線性代數、代數數論、解析數論、微分代數、組合論等等。幾何學研究具有若干幾何-拓撲結構的集合,比如仿射空間、拓撲空間、度量空間、仿射內積空間、射影空間、微分流形等。最初是由歐氏幾何發展而來。幾何學包括:初等(歐氏綜合)幾何、解析幾何、仿射幾何、射影幾何、古典微分幾何、點集拓撲、代數拓撲、微分拓撲、整體微分幾何、代數幾何等等。分析學研究帶有若干拓撲-測度的集合,以及定義在這些集合上的函數空間比如可測-測度空間、賦范空間、巴拿赫空間、希爾伯特空間、概率空間等等,由微積分發展而來。分析學包括:數學分析、常微分方程、復變函數論、實變函數論、偏微分方程、變分法、泛函分析、調和分析、概率論等等。