世界上的四大数学难题是指哪四个?

2023-07-19学者

世界上的四大数学难题是指哪四个?

1、立方倍积问题

立方倍积就是利用尺规作图作一个立方体,使其体积等于已知立方体的二倍,这个问题也叫倍立方问题,也称之为德里安问题、Delos问题。

若已知立方体的棱长为1, 则立方倍积问题就可以转化为方程x³-2=0解的尺规作图问题。根据尺规作图准则,该方程之解无法作出。

因此,立方倍积问题和三等分角问题、化圆为方问题一起,成为古希腊三大几何难题。立方倍积问题不能用尺规作图方法解决的严格证明是法国数学家万采尔(P.-L. Wantzel,1814-1848)于1837年给出的。

2、三等分任意角问题

三等分角是古希腊三大几何问题之一。三等分角是古希腊几何尺规作图当中的名题,和化圆为方、倍立方问题被并列为古代数租模物学的三大难题之一,而如今数学上已证实了这个问题无解。该问题的完整叙述为:在只用圆规及一把没有刻度的直尺将一个给定角三等分。

在尺规作图(尺规作图是指用没有刻度的直尺和圆规作图)的前提下,此题无解。若将条件放宽,例如允许使用有刻度的直尺,或者可以配合其他曲线使用,可以将一给定角分为三等分。

3、化圆为方

化圆为方是古希腊尺规作图问题之一,即:求一正方形,其面积等于一给定圆的面积。由π为超越数可知,该问题仅用直尺和圆规是无法完成的。但若放宽限制,这一问题可以通过特殊的曲线来完成。如弊液西皮阿斯的割圆曲线,阿基米德的螺线等。

4、哥德巴赫猜想

哥德巴赫1742年给欧拉的信中哥德巴赫提出了以下猜想:任一大于2的偶数都可写成两个质数之和。但是哥德巴赫自己无法证明它,于是就写信请教赫赫有名的大数学家欧拉帮忙证明,但是一直到死,欧拉也无法证明。

因现今数学界已经不使用“1也是素数”这个约定,原初猜想的现代陈述为:

任一大于5的整数都可写成三个质数之和。(n>5:当n为偶数,n=2+(n-2),n-2也是偶数,可以分解为两个质数的和;当n为奇数,n=3+(n-3),n-3也是偶数,可以分解为两个质数的和)

欧拉在回信中也提出另一等价版本,即任一大于2的偶数都可写成两个质数之和。

今日常见的猜想陈述为欧拉的版本。把命题任一充分大的偶数都可以表示成为一个素因子个数不超过a个的数与另一个素因子不超过b个的数之和记作a+b。

1966年陈景润证明了1+2成立,即任一充分大的偶数都可以表示成二个素数的和,或是一个素数和一个码宽半素数的和。

参考资料来源:百度百科-立方倍积问题

参考资料来源:百度百科-三等分任意角问题

参考资料来源:百度百科-化圆为方

参考资料来源:百度百科-哥德巴赫猜想

世界四大数学难题题解

这里所说的世界四大数学难题是指:立方倍积、三等分任意角、化圆为方、“哥德巴赫猜想”的证明。

一、“立方倍积”拦拿首要求用尺规法作一立方体,使其体积为已知立方体体积的两倍。设已知立方体每边边长为敏竖a,新立方体每边边长为x,则:x3=2a3。设a为一个长度单位,等于1,则上式化简为:,,我用尺规法作出了这条线段,解决了这个难题。

二、“三等分任意角”要求用尺规法三等分一个任意角。我从研究角、弧、弦的相互关系中发现了一条“弦弧定理”,证明了这条定理,就能三等分任意角。

三、“化圆为方”要求用尺规法作出一个正方形,其面积与一已知圆的面积相等。设所作正方形的一边为x,则其面积等于x2;设已知圆的半径为r,为一个长度单位,等于1,则其面积等于:πr2,依题意得:x2

=πr2,即:。通常π值取3.1416或3.14,则:,或。我用尺规法作出了这两条线段,所以简数解决了这个难题。

四、“哥德巴赫猜想”的证明。我发现了一条“偶数、素数相互关系定理”,证明了这条定理,就可以证明“哥德巴赫猜想”。

立方倍积、三等分任意角、化圆为方、“哥德巴赫猜想”的证明。

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哥德巴赫猜想,四色定理等四大难题

世界有哪些著名的数学家?

数学名人有:

1、欧几里得:

欧几里得,古希腊数学家,被称为“几何之父”。他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,在书中他提出五大公设。欧几里得的《几何原本》被广泛的认为是历史上最成功的轮侍教科书。欧几里得也写了一些关于透视、圆锥曲线、球面几何学及数论的作品。

2、秦九韶:

秦九韶精研星象、音律、算术、诗词、弓碰判、剑、营造之学,历任琼州知府、司农丞,后遭贬,卒于梅州任所,1247年完成著作《数书九章》,其中的大衍求一术、三斜求积术和秦九韶算法是有世界意义的重要贡献,表述了一种求解一元高次多项式方程的数值解的算法——正负开方术。

3、朱世杰:

朱世杰在当时天元术的基础上发展出“四元术”,也就是列出四元高次多项式方程,腊吵吵以及消元求解的方法。此外他还创造出“垛积法”,即高阶等差数列的求和方法,与“招差术”,即高次内插法。

4、杨辉:

杨辉曾担任过南宋地方行政官员,为政清廉,足迹遍及苏杭一带。他在总结民间乘除捷算法、“垛积术”、纵横图以及数学教育方面,均做出了重大的贡献。他是世界上第一个排出丰富的纵横图和讨论其构成规律的数学家。

5、李冶:

李冶在数学上的主要贡献是天元术,用以研究直角三角形内切圆和旁切圆的性质。与杨辉、秦九韶、朱世杰并称为“宋元数学四大家”。

高斯,泰勒,笛卡尔