网站首页 用户注册 用户登录 网站地图
交流讨论区
资料交流区
学校展示区
 
语文   数学   英语   物理   化学   政治   生物   历史   地理   体育与健康   艺术教育   信息技术
 
数学频道首页   教学参考   课程资源   在线题库   竞赛园地   互动天地   数学史料   课外数学   小学数学
 

你的位置>中基网首页>数学频道首页>数学史料
打印  送给朋友  网友讨论 2001-1-9 阅读次数:7366 

《几何基础》

《几何基础》(Grundlagen der Geometrie)是德国著名数学家希尔伯特所著,1899年初版,此后不断再版,至1930年已出第七版。

我们知道,几何学本来的对象就是图形,因而研究它们时必然要用到我们的空间直观性。可是直观性也有缺乏客观性的情况,因此在明确地规定了定义和公理的基础上,排除直观,建立纯粹的合乎逻辑的几何学的思想,在古希腊时代就已经开始了。欧几里得的《几何原本》就是在这种思想的指导下完成的。虽然长期以来,《几何原本》被视为完善的逻辑体系的典范,但是事实上随着时代的进步,数学的批判精神有所发展,人们注意到《几何原本》中的逻辑性存在许多缺陷。请看下例:

《几何原本》第1卷命题16:

任意三角形的任意一个外角大于任何一个内对角。

证明如图1,设ABC是一个三角形,延长BC到D,则可证外角ACD大于内对角CBA、BAC的任何一个。

设AC被E点平分,连BE并延长至F,使EF等于BE,连FC,延长AC至G.

易证三角形ABE全等于三角形CFE,所以角BAE等于角ECF,因角ECD大于角ECF,故角ACD大于角BAE.

类似地,BC被平分,角BCG,即角ACD可证明大于角ABC【】这个证明貌似逻辑严密,其实它在很大程度上依赖了直观性,问题出在“角ECD大于角ECF”,理论依据何在?根据公理5,整体大于部分。何调整体?难道只许把ECD视为整体,就不准把ECF作整体吗?

这个例子说明了直观性缺乏客观性,更暴露出《几何原本》的公理体系本身的不完备。而且这样的例子在机何原本种可谓比比皆是。到19世纪后半叶,许多数学家提出了可用以代替《几何原本》公理体系的在逻辑上完善的公理体系。其中,希尔伯特提出的公理体系是考虑最周到的。

希尔伯特精确地提出公理体系应有相容性、独立性和完备性的要求,把空间内的点、直线、平面作为不定义的概念,规定它们之间存在着关联关系顺序关系、合同关系,这些关系由五组公理得以保障:

关联公理(Ⅰ1-Ⅰ8)8条;

顺序公理(Ⅱ1-Ⅱ4)4条;

合同公理(Ⅲ1一Ⅲ5)5条;

平行公理(Ⅳ)1条;

连续公理(V1~V2)2条。记述了希尔伯特为欧几里得几何学给出的上述公理体系的《几何基础》出版后,立即引起了整个数学界的关注,并视为一部经典的著作。因为,希尔伯特上述工作的意义远超出了几何基础的范围,而使他成为现代公理化方法的奠基人。


相 关 文 章

经典数学问题----费马最後定理
使用最久的数学教科书——《几何原本》
中国古代数学在几何学领域的独特贡献
算经十书
悖论
《几何原本》
《算术》
《几何学》
《测圆海镜》
《代数学》
《数术记遗》
《孙子算经》
《几何原本》
〈莱因德纸草书〉
《海岛算经》

中基网首页   教育新闻   课程改革   招生咨询    行政管理    教育用品   教育社区    NCCT  北师大  NRCCE  附校中心
关于我们 网站地图 联系方式 版权声明 广告服务
-----------------------------------------------------------------------
中国基础教育网 版权所有,2000-2002
Copyright 2000_2002 cbe21.com.All Rights Reserved