聪明在于勤奋_天才在于积累:数学大师华罗庚谈怎样学好数学文库. 性格本身没有好坏,乐观和悲观对这个世界都有贡献,前者发明了飞机,后者发明了降落伞。p【内容简介】 华罗庚是有世界声誉的数学家。他在数论,矩阵几何学,典型群,自守函数论,多个复变数函数论,偏微分方程及高维数值积分等很多领域都作出了卓越的贡献。著有论文二百余篇,专著十本,其中有八本已在国外翻译出版,有些可列为经典著作。他关于在中国普及应用数学方法的工作,具有高度开创性,影响深远,效果巨大。他对中国数学事业的组织领导、教育及培养青年数学家等工作都有特殊贡献。他也是中国数学竞赛活动的创始人。本书为“华罗庚专辑”之一。书中,华罗庚结合自己自学成才和教书育人的亲身经历、经验,总结出一系列可供青少年借鉴的读书学习的好经验好方法。 【作译者介绍】 华罗庚(1910年11月12日—1985年6月12日),出生于金坛金城镇,是世界著名数学家,是中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自安函数论等多方面研究的创始人和开拓者。在国际上以华氏命名的数学科研 成果就有“华氏定理”、“怀依—华不等式”、“华氏不等式”、“普 劳威尔—加当华定理”、“华氏算子”、“华—王方法”等。他为中国数学的发展作出了举世瞩目的贡献。美国著名数学家贝特曼著文称:“华罗庚是中国的爱因斯坦,足够成为全世界所有著名科学院院 士”。被列为芝加哥科学技术博物馆中当今世界88位数学伟人之一。 【目录】 数学是中国人所擅长的学科 谈谈同学们学科学的几个问题 谈自学 和同学们谈谈学习数学 我从事科学研究工作的体会 写给向科学进军的青年们 聪明在于勤奋天才在于积累 学·思·锲而不舍 取法务上仅得乎中 和青年谈学习 学与识 学习和研究数学的一些体会 天才与锻炼 数学的用场与发展 附录访苏三月记 数学是我国人民所擅长的学科 从前帝国主义者不但在经济上剥削我们,在政治上奴役我们,使我国变成半殖民地半封建的国家;同时,又从文化上——透过他们所办的教会、学校、医院和所谓慈善机关——来打击我们民族的自尊和自信.政治侵略是看得见的,是要流血的;经济侵略是觉得着的,有切肤之痛的.唯有文化侵略,开始是甜蜜蜜的外衣,结果使你忘却了自己的祖先而认贼作父.这种侵略伎俩的妙处在不知不觉之中,有意无意之间,潜移默化地使得我们自认为事事落后,凡事不如人.无疑地,这种毒素将使我们忘魂失魄,失却斗志,因而陷入万劫不复的境 地. 实际上我们祖国伟大人民在人类史上,有过无比的睿智的成就,即以若干妄自菲薄的人认为“非我所长”的科学而论,也不如他们所设 想的那么空虚,那么贫乏.如果详细地一一列举,当非一篇短文所能尽,也不在笔者的知识范围之内.现在仅就我所略知的数学,提出若
干例证.请读者用客观的态度,公正的立场,自己判断,自己分析,看看我们是否如帝国主义者所说的“劣等民族”,是否如若干有自卑感的或中毒已深的人所说的“科学乃我之所短”. 在未进入讨论之前,我得先声明一下,我不是中国数学史家,我的学识也不容许我做深刻的研讨.本文的目的仅在向国人提示:数学乃我之擅长.至于发明时间的肯定,举例是否依照全面性的范畴,都未顾及.同时我也并非夸耀我民族的优点,而认为高人一筹的.我个人认为优越感和自卑感同是偏差.只有帝国主义者才区别人种的优劣,而做为人剥削人、人压迫人的理论基础.有发见的,发见得早的,固然是光荣;但没有早日发明的民族,并不足以证明他们的低劣.因为文化是经济及政治的反映.所以如果拿发明的迟早来衡量民族的智慧,那也是不公平的偏颇之论. 换成近代语:“直角三角形夹直角两边的长的平方和,等于对直角的边长的平方.”这就是西洋所羡称的毕达哥拉氏定理,而我国对这定理的叙述,却较毕氏为早. 一勾股各自乘,并之为弦实,开方除之,即弦也 有人异想天开地提出:如果其他星球上也有高度智慧的生物,而我们要和他们通消息,用什么方法可以使他们了解?很明显的,文字和语言都不是有效的工具.就是图画也失却效用,因为那儿的生物形 象也许和我们不同,我们的“人形”,也许是他那儿的“怪状”.同 时习俗也许不同,我们的“举手礼”也许是他们那儿的“开打姿 势”.因此有人建议,把本页的数学图形用来做媒介.以上所说当然是 一笑话,不过这说明了这图形是一普遍真理的反映.而这图形正是我先民所创造的,见诸记载的就有二千年以上的历史了!当然这也是劳 动人民的产物,用来定直角、算面积、测高深的.其创造当远在记录 于书籍之前.我们古书所载还不仅此一特例,还更进一步地有:“勾股各自乘,并之为弦实,开方除之,即弦也.” 二圆周率 谈到圆周率,我们也有光荣的历史,径一周三的记载是极古的. 汉朝刘徽的割圆术(约在263年),不但奠定了计算圆周率的基础,同时 也阐明了积分学上算长度、算面积的基础.他用折线逐步地来接近曲 线,用多边形来逐渐地接近曲线所包围的图形.他由圆内接六边形、 十二边形、二十四边形等,逐步平分圆,来计算圆周率.他算出的圆 周率是3.1416.南朝祖冲之(429~500年)算得更精密,并且预示着渐近值论的萌芽,例如 率.在近代渐近分数的研讨之下,这两个分数,正是现代所说的“最佳渐近分数”的前二项(下一项异常繁复).祖冲之的密率较德人奥托早了一千多年(奥托的记录是1573年). 三大衍求一术 又名“物不数”、“鬼谷算”、“隔墙算”、“秦王暗点兵”、“物不知总”、“剪管术”、“韩信点兵”等等,欧美学者称为“中国剩余定理”. 问题叙述:“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三, 七七数之剩二,问物几何?” 算法歌诀:“三人同行七十稀, 五树梅花廿一枝, 七子团圆正月半, 除百零五便得知.” 算法:以三三数之的余数乘七十,五五数之的余数乘二十一,七七数之的余数乘十五,总加之,减去一百零五的倍数即得所求.例如: 前设之题:二乘七十,加三乘二十一,再加二乘十五,总数是二百三十三,减去二百一十,得二十三. 这问题不但在历史上有他的崇高的地位,就是到了今天,如果和外国的数论书籍上的方法相比较,不难发现,我们的方法还是有它的优越性.它是多么地具体!简单!且容易算出结果来! 这方法肇源于《孙子算经》(汉时书籍),较希腊丢番都氏为早;
光大于秦九韶之《数书九章》(1247年),较欧洲大师欧拉(Euler;1707~ 1783年)、拉格朗日(Lagrange;1736~1813年)、高斯(Gauss;1777~1855 年)约早五百年.同时秦九韶也发明了欧几里得算法. 四杨辉开方作法本源 这种三角形之构造法则,两腰都是一.其中每数为其两肩二数之 和.此三角形是二项式定理的基本算法.这就是西方学者所称的巴斯噶(Pascal,1654年)三角形.但根据西洋数学史家考证,最先发明者是阿批阿奴斯(Apianus),时在1527年. 而我国的杨辉(1261年)、朱世杰(1303年)及吴信民(1450年)都在阿氏之前,早发现了二百余年. 五秦九韶的方程论 大代数上的和涅(Horner)氏法是解数值方程式的基本方法是和涅氏在1819年所发明的.但如果查考一下我们的数学史,不难发现在《议古根源》(约1080年)早已知道这方法的原理.中间经过刘益、贾宪的发 展,到了秦九韶(1247年)已有了完整的方法,比和涅早了五百七十二年,续用此法的李冶(1248年)、朱世杰(1299年),都比和涅早了五百多年. (在古代天文和数学是不能分开的,我们对天文学也有他光荣的史实,如郭守敬的岁差等等,但不在本文范围之内.) 当然如果我们继续发掘,我们还会发现更多更好更宝贵的材料. 但也不必讳言,在元代末季之后,我们的数学曾经停滞过,甚至退步了些.停滞的原因,并不是因为人民的智力衰退,而是因为环境的改 变,元代的崇尚武力,明代的八股取士等等.同时生产情况也一直留 滞在封建社会阶段,而欧洲却继文艺复兴之后,转入了资本主义社会, 因之他们的数学突飞猛进了,造成了目前的显著的差别! 但这差别是暂时的!而不是基本性质的!注释这几句话是并不困难的.在古代时候,我们进入文明阶段较早(指恩格斯所说的文明阶段),所以我们的数学发展开始得比欧洲为早.在欧洲蒙昧时期,我们已有显著的贡献.我们不妨为我们先民的伟 大成就而感到光荣和鼓舞,但我们不可引以自满,而产生唯我独尊的 优越感.后来欧洲资本主义的崛兴(当时这种制度也有它的进步性),催 促了数学进一步的发展,而我们反而暂时显得落后.我们也不必为了 这落后现象而自馁地认为凡事不如人,而产生自卑感.今日如果把资 本主义社会来和新民主主义社会、社会主义及共产主义社会相比较, 则优劣之间又差了一个时代.所以我敢断言:在不久的将来,在毛主 席所预示的文化高潮到来的一天,我们的数学——实则整个的科学, 整个的文化,都将突飞猛进,在世界上占一特别重要的地位. (原载1951年2月10日“人民日报”) 谈谈同学们学科学的几个问题 我们的祖国正以高速度前进.凡是热爱祖国的人,没有一个不感 觉到无限兴奋的.在这样情况下,青年们正以革命的精神,饥渴般地 吸取科学成果,奋勇地去夺取科学堡垒,来完成建设我们祖国的光辉 任务,以缩短社会主义、共产主义到来的时间.在这里,我准备谈一 谈我所最不敢谈的问题——怎么才能学好科学.希望能多少有助于正 向自然科学进军的青年同学们. 学科学需要热诚,更需要持久的热诚 不经过黑暗的人,不知道光明的可贵;不经过严冬酷寒的人,不 知道春日的可亲.旧社会的过来人羡慕新社会中成长的青年.在旧社会 里,政权操在剥削阶级的手里,要想做一个于人民有利的科学家是不 易的,但在今天的新社会里,人民作了主人的新社会里,就完全不同 了.我们对科学的致力,也就是对人民的贡献;科学上的发明和发现,
也就是人民的瑰宝.所以,在今天我们已经有了条件可以放心大胆地 全心全意地搞科学了. 在这样光辉的时代里,每个青年当然都会有学习科学的无比热 诚.但我还要提醒大家一句,仅仅有一时的热诚还是不够的,还须要 有连续的持久的热诚.所谓持久,也不是指十天半个月,一年两年: 也不是说中学六年,大学四年;也不是说大学毕业之后再干三年五载, 而是说无限期的持久. 如果说科学是有止境的,到达了之后可以休息,那是无稽之谈. 科学是精益求精,日新月异,永远前进的.科学成就是由一点一滴积 累起来的.唯有长时期的积聚才能由点滴汇成大海.科学本身在经常不 断地考验自己,在经常考验中把人类的经验积累起来,这样,才会解 决更大的问题,才会更完整地解决问题. “一曝十寒”固然要不得,就是“一曝一寒”也要不得,我们需要不 断地锻炼,不断地提高;我们需要经常地紧张工作;我们需要有持久 的热诚.经验告诉我们,在科学领域里,成功的科学家几乎没有一个不是辛劳的耕耘者.不少例证说明,科学上的重要发现,是在科学家脑海中反复深思达二三十年之久方始成熟的.因而要想顺手拣来伟大的科学发明是不可想象的;唯有由于持久热诚所支持着的不断努力, 才是能有所成就的唯一的可靠保证. 学科学要有雄心,但不能越级而进,更不能钻牛角尖 每一个毛泽东时代的青年都有远大的前程,当然也都有为人民为 祖国大显身手的雄心,这是我们每一个青年所应当具备的.但如何可 以达到这一目的呢?这不是仅仅具有雄心便可以了的.我以为:必须 依照毛主席所常提示的“实事求是”的精神,来制定步步可行的精密计 划.古语说得好,“登高必自卑,行远必自迩.”如果我们不从头做起, 按部就班,那我们是不可能提到应有的高度的. 科学是累积性的东西,如果第一步不了解,第二步就会发生困难, 而第三步更跟不上去,也许原来的目的想跳过一步,求快,但结果 呢? 反而搞成了不能前进.我曾见过好高骛远的人的失败的情况:对初级 课程自以为念过了,懂得了,而高深的却钻不进去,很窘.我以为学 科学的要点在于一步不懂,不要轻易地去跨第二步;并要有坚持性, 一天不懂再研习一天.只有这样,科学的宝塔才会逐渐建筑得又高又 大,不然有如沙上建塔,必塌无疑. 我想告诉青年们一件非常遗憾的事.在近二、三年来,我收到成 百封关于研究用圆规及直尺三分任意角的信件,同时我也听说有人收 到成百封关于发明了永动机的信件.这两个问题戕害了不少青年,因 为这是已经解决了的“不可能”问题,搞这问题的青年大部都是成绩优 异的青年,但他们把宝贵的时光花在这毫无出路的研究工作上.他们 中的一部分是受了无知者的影响,而另一部分则是为他自己的“雄心” 所害.因为想一举成名,他们不肯脚踏实地地去深入研究这些问题之 所以不可能的论证,企图乱撞瞎碰,偶然得到成功,但实际上这样是 根本不会成功的.同样的时间,同样的精力,如果脚踏实地做去,有 可能把自己提到更高的水准.越级而进和钻牛角尖,只会把自己送进 不可自拔的泥坑. 唯有按部就班地前进,唯有步步踏实地钻研,才可化雄心为现实.