自学成才的数学大师华罗庚.ppt

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1、自学成才的数学大师 华罗庚数学家简介数学家简介华罗庚（19101985）中国中国现代数学家现代数学家.1910年年11月月12日生于江苏金坛日生于江苏金坛,1985年年6月月12日卒于日本东京日卒于日本东京.从小喜欢数学从小喜欢数学,但因家但因家境不好境不好,只读完初中只读完初中,便不得不退学去当便不得不退学去当店员店员.18岁时患伤寒病岁时患伤寒病,造成右腿残疾造成右腿残疾.他在数学的很多领域中都有贡献他在数学的很多领域中都有贡献.从从20世纪世纪60年代开始年代开始,他把数学方法应用于他把数学方法应用于实际实际,筛选出以提高工作效率为目标的筛选出以提高工作效率为目标的优选法和统筹法优选法和

2、统筹法,取得显著经济效益取得显著经济效益.1910年年11月月12日生于江苏金坛日生于江苏金坛.1924年金坛中学初中毕业年金坛中学初中毕业,后刻苦自学后刻苦自学.1930年后在清华大学任教年后在清华大学任教.1936年赴英国剑桥大学访问、学习年赴英国剑桥大学访问、学习.1938年回国后任西南联合大学教授年回国后任西南联合大学教授.1946年赴美国年赴美国,任普林斯顿数学研究所研究员、任普林斯顿数学研究所研究员、普林斯顿大学和伊利诺斯大学教授普林斯顿大学和伊利诺斯大学教授.1950年回国年回国.历任清华大学教授历任清华大学教授,中国科学院数学研究所、中国科学院数学研究所、应用数学研究所所长、名

3、誉所长，中国数学学应用数学研究所所长、名誉所长，中国数学学会理事长、名誉理事长，全国数学竞赛委员会会理事长、名誉理事长，全国数学竞赛委员会主任主任,美国国家科学院国外院士美国国家科学院国外院士,第三世界科学第三世界科学院院士院院士,联邦德国巴伐利亚科学院院士联邦德国巴伐利亚科学院院士,中国科中国科学院物理学数学化学部副主任、副院长、主席学院物理学数学化学部副主任、副院长、主席团成员团成员,中国科学技术大学数学系主任、副校长中国科学技术大学数学系主任、副校长,中国科协副主席中国科协副主席,国务院学位委员会委员等职国务院学位委员会委员等职.曾任一至六届全国人大常务委员曾任一至六届全国人大常务委员,

4、六届全国政协六届全国政协副主席副主席.曾被授予法国南锡大学、香港中文大学曾被授予法国南锡大学、香港中文大学和美国伊利诺斯大学荣誉博士学位和美国伊利诺斯大学荣誉博士学位.主要从事解析数论、矩阵几何学、典型群、自主要从事解析数论、矩阵几何学、典型群、自守函数论、多复变函数论、偏微分方程、高维守函数论、多复变函数论、偏微分方程、高维数值积分等领域的研究与教授工作并取得突出数值积分等领域的研究与教授工作并取得突出成就成就.40年代年代,解决了高斯完整三角和的估计这解决了高斯完整三角和的估计这一历史难题一历史难题,得到了最佳误差阶估计（此结果在得到了最佳误差阶估计（此结果在数论中有着广泛的应用）数论中有

5、着广泛的应用）;对对G.H.哈代与哈代与J.E.李李特尔伍德关于华林问题及特尔伍德关于华林问题及E.赖特关于塔里问题的赖特关于塔里问题的结果作了重大的改进结果作了重大的改进,至今仍是最佳纪录至今仍是最佳纪录.在代在代数方面数方面,证明了历史长久遗留的一维射影几何的证明了历史长久遗留的一维射影几何的基本定理基本定理;给出了体的正规子体一定包含在它的给出了体的正规子体一定包含在它的中心之中这个结果的一个简单而直接的证明中心之中这个结果的一个简单而直接的证明,被被称为称为嘉当嘉当布饶尔布饶尔华定理华定理.其专著其专著堆垒素数论堆垒素数论系统地总结、发展系统地总结、发展与改进了哈代与李特尔伍德圆法、维

6、诺格拉与改进了哈代与李特尔伍德圆法、维诺格拉多夫三角和估计方法及他本人的方法多夫三角和估计方法及他本人的方法,发表发表40余年来其主要结果仍居世界领先地位余年来其主要结果仍居世界领先地位,先先后被译为俄、匈、日、德、英文出版后被译为俄、匈、日、德、英文出版,成为成为20世纪经典数论著作之一世纪经典数论著作之一.其专著其专著多个复多个复变典型域上的调和分析变典型域上的调和分析以精密的分析和矩以精密的分析和矩阵技巧阵技巧,结合群表示论结合群表示论,具体给出了典型域的具体给出了典型域的完整正交系完整正交系,从而给出了柯西与泊松核的表从而给出了柯西与泊松核的表达式达式.这项工作在调和分析、复分析、微分

7、这项工作在调和分析、复分析、微分方程等研究中有着广泛深入的影响方程等研究中有着广泛深入的影响,曾获中曾获中国自然科学奖一等奖国自然科学奖一等奖.倡导应用数学与计算机的研制倡导应用数学与计算机的研制,曾曾出版出版统筹方法平话统筹方法平话、优选学优选学等多部著作并在中国推广应用等多部著作并在中国推广应用.与王与王元教授合作在近代数论方法应用研究元教授合作在近代数论方法应用研究方面获重要成果方面获重要成果,被称为被称为“华华王方王方法法”.在发展数学教育和科学普及方在发展数学教育和科学普及方面做出了重要贡献面做出了重要贡献.发表研究论文发表研究论文200多篇多篇,并有专著和科普性著作数十种并有专著和

8、科普性著作数十种.他父亲四十那年生下他他父亲四十那年生下他,生下来生下来就用两个箩筐一扣就用两个箩筐一扣,据说可以据说可以“生生根根”,容易养活容易养活.“箩箩”字去了字去了“竹竹”是是“罗罗”,“庚庚”“根根”同音同音.贫穷人家的父母贫穷人家的父母,最担心的儿女长最担心的儿女长不大不大,华罗庚的名字华罗庚的名字,就正含着父就正含着父亲对他的祝愿啊亲对他的祝愿啊!不可想象不可想象这大数学家也曾在数学这一科这大数学家也曾在数学这一科考试不合格吧考试不合格吧?这是他读初中一年级时候的这是他读初中一年级时候的事情事情.有人曾问他是不是因为他曾触犯那位有人曾问他是不是因为他曾触犯那位老师老师,老师故意

9、不给他合格老师故意不给他合格,他说他说:“不是不是,我小时候是很贪玩的我小时候是很贪玩的,常常逃学去看社戏常常逃学去看社戏.试卷又写得潦草试卷又写得潦草,怪不得老师的怪不得老师的.”经过这经过这次教训次教训,从初中二年级开始从初中二年级开始,他就知道用功他就知道用功了了.一用功锋芒立显一用功锋芒立显,数学老师每逢考试的数学老师每逢考试的时候时候,就把他拉过一边就把他拉过一边,悄声对他说道悄声对他说道:“今今天的题目太容易天的题目太容易,你上街玩去吧你上街玩去吧.”他曾获得上海市珠算比赛第一名他曾获得上海市珠算比赛第一名.参加这个比赛的绝大多数是上海各个参加这个比赛的绝大多数是上海各个银行的职员

10、和各个钱庄的伙计银行的职员和各个钱庄的伙计,“打算打算盘盘”可说是熟极如流的可说是熟极如流的.而他而他,虽然从虽然从小帮父亲料理店务小帮父亲料理店务,打这算盘打这算盘,但毕竟但毕竟不是专业不是专业,比得过那些高手吗比得过那些高手吗?他谈起他谈起那次比赛那次比赛,笑说笑说:“我是斗智不斗力我是斗智不斗力.”原来他发现一个简单的原来他发现一个简单的珠算算法珠算算法,这就这就压倒了那班只凭压倒了那班只凭“手熟手熟”的的“高手高手”了了.1927年春天年春天,华罗庚到了上海华罗庚到了上海,考进黄考进黄炎培创办的中华职业学校炎培创办的中华职业学校.读职业学校读职业学校的费用虽然较少的费用虽然较少,一个学

11、期（半年）的一个学期（半年）的膳费和杂费也得五十块洋钱膳费和杂费也得五十块洋钱.华罗庚因华罗庚因是清贫学生是清贫学生,申请免交学费已得学校当申请免交学费已得学校当局批准局批准,但膳费是必须自己出的但膳费是必须自己出的,他的父他的父亲已经罗掘俱穷亲已经罗掘俱穷,这五十元是再也筹不这五十元是再也筹不出来了出来了,于是华罗庚虽然只差一个学期于是华罗庚虽然只差一个学期就可毕业就可毕业,还是被迫退学还是被迫退学,回乡帮父亲料回乡帮父亲料理那间小小的杂货店理那间小小的杂货店.杂货店生意不好杂货店生意不好,他父亲帮人收购蚕丝他父亲帮人收购蚕丝,白天收购白天收购,晚上算账晚上算账.有一晚算错了一千多有一晚算错

12、了一千多元元,算不清明天就不能开工算不清明天就不能开工.金坛有金坛有“拜狐拜狐仙仙”的迷信风俗的迷信风俗,有人就点上香烛有人就点上香烛,求狐仙求狐仙帮忙帮忙.可是求了狐仙可是求了狐仙,还是算不清账目还是算不清账目.华罗华罗庚在屋子里闻得香气庚在屋子里闻得香气,出来说道出来说道,不要求狐不要求狐仙了仙了,让我来帮你们算账吧让我来帮你们算账吧.父亲不相信儿父亲不相信儿子有这本领子有这本领,但抱着姑且让他一试的心情但抱着姑且让他一试的心情,把两大本账薄交给他把两大本账薄交给他.结果华罗庚牛刀小试结果华罗庚牛刀小试,没花多少时间就把账目算清了没花多少时间就把账目算清了.十九岁那年十九岁那年,母亲因病逝

13、世母亲因病逝世,他自己也染上极他自己也染上极其可怕的伤寒病其可怕的伤寒病,这几乎毁了他的一生这几乎毁了他的一生.这场大这场大病病,从旧历腊月廿四日开始从旧历腊月廿四日开始,足足病了半年足足病了半年.请来请来的老中医对他父亲说的老中医对他父亲说:“不用下药了不用下药了,他想吃什么他想吃什么就给他吃点什么吧就给他吃点什么吧.”但即使是在病重的时候但即使是在病重的时候,他他也还是神智清醒的也还是神智清醒的.家人在楼下替他占卦算命家人在楼下替他占卦算命,他他都知道都知道.“奇迹奇迹”出现出现,他并没如医生断定那样他并没如医生断定那样夭亡夭亡,到了第二年端午节那天到了第二年端午节那天,他终于能够起床了他

14、终于能够起床了.这这“奇迹奇迹”或许正是由于他那顽强的求生意志或许正是由于他那顽强的求生意志,才能战胜死神吧才能战胜死神吧.但可惜但可惜“奇迹奇迹”的出现也未能的出现也未能使他恢复如初使他恢复如初,而是造成了一个而是造成了一个“终身缺憾终身缺憾”.他左腿胯关节骨膜粘连他左腿胯关节骨膜粘连,变成僵硬的直角变成僵硬的直角.从此从此,他必须扶着拐杖走路了他必须扶着拐杖走路了.“为伊消得人憔悴为伊消得人憔悴”他变成跛子他变成跛子,但并没有但并没有倒下去倒下去.他在数学书籍中发现了广阔的天地他在数学书籍中发现了广阔的天地.于是他凭着一支笔于是他凭着一支笔,一张纸一张纸,和从王维克那里和从王维克那里借来的

15、几本书借来的几本书,后来又添上了上海出版的后来又添上了上海出版的科科学学杂志杂志,每天在杂货店关门后每天在杂货店关门后,在昏暗的油在昏暗的油灯下灯下,不管家人的埋怨不管家人的埋怨,苦读苦读,钻研钻研.他能够得他能够得到的数学书籍虽然不多到的数学书籍虽然不多,但根基却是极为扎实但根基却是极为扎实,现在他还保留有过去在自学中一本厚厚的习现在他还保留有过去在自学中一本厚厚的习题簿题簿,墨迹都已褪色变黄了墨迹都已褪色变黄了.他好学他好学,又能深思又能深思读过的书在他脑中由繁化简读过的书在他脑中由繁化简,真正做到了触类真正做到了触类旁通旁通.这种自学的锻炼这种自学的锻炼,造成了他一种独特的本领造成了他一

16、种独特的本领,研究问题研究问题,一抓就抓到了一抓就抓到了问题的核心问题的核心.经过了五经过了五年的自修年的自修,他开始写些数学论文投稿他开始写些数学论文投稿,他的投稿他的投稿也并非一帆风顺也并非一帆风顺,往往收到退稿的信件往往收到退稿的信件,编者指编者指出出:这一个题目是法国某一个数学家解决了的这一个题目是法国某一个数学家解决了的,那一个题目又是德国某一个数学家解决了的那一个题目又是德国某一个数学家解决了的,等等等等.这非但没有使他气馁这非但没有使他气馁,反而令他充满自信反而令他充满自信.因为他并没有看过那些数学家的文章因为他并没有看过那些数学家的文章,但同样但同样可以解决那些难题可以解决那些

17、难题.终于他有一篇论文终于他有一篇论文苏家苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立的理由驹之代数的五次方程式解法不能成立的理由在上海的在上海的科学科学杂志刊登出来了杂志刊登出来了 科学科学杂志是当时中国在自然科学杂志是当时中国在自然科学方面最权威的杂志方面最权威的杂志,经常在经常在科学科学上上写文章的有李四光、竺可桢、翁文灏写文章的有李四光、竺可桢、翁文灏等等名家等等名家.而苏家驹也是一位相当有名而苏家驹也是一位相当有名的大学教授的大学教授.这篇文章惊动了清华大学的数学系主任熊庆这篇文章惊动了清华大学的数学系主任熊庆来来,熊庆来惊奇不已熊庆来惊奇不已,迅即作出决定迅即作出决定:“这个年轻这个年轻人

18、应该请他到清华来人应该请他到清华来!”出幽谷而迁乔木出幽谷而迁乔木,华罗华罗庚终于离开了杂货店的庚终于离开了杂货店的“暗室暗室”,第二年第二年（1931）夏天）夏天,来到了清华大学来到了清华大学,限于资格限于资格,他只他只能当数学系的助理员能当数学系的助理员,但清华大学提供给他更好但清华大学提供给他更好的自学条件的自学条件.有个记者写他这段期间勤学的情形有个记者写他这段期间勤学的情形:“清华的藏书比金坛自然丰富多了清华的藏书比金坛自然丰富多了,对他来说对他来说有这个就足够了有这个就足够了.他每天徘徊地数学海洋的岸边他每天徘徊地数学海洋的岸边觅珍探宝觅珍探宝,只给自己留下五、六个小时的睡眠时只给

19、自己留下五、六个小时的睡眠时间间.一个自学者对知识的巨大吞吐力一个自学者对知识的巨大吞吐力,这时惊人这时惊人地表现出来地表现出来!他甚至养成熄灯之后他甚至养成熄灯之后,也能看书的习惯也能看书的习惯.乍听乍听起来不可置信起来不可置信,实际上是一种逻辑思维活动实际上是一种逻辑思维活动.他他在灯下拿来一本书在灯下拿来一本书,对着书名思考片刻对着书名思考片刻,然后熄然后熄灯躺在床上灯躺在床上,闭目静思闭目静思,心驰神往心驰神往.他设想这个题他设想这个题目到了自己手上目到了自己手上,应该分做几章几节应该分做几章几节.有的地方有的地方他能够触类旁通他能够触类旁通,也有的不得其解也有的不得其解.他翻身下床他

20、翻身下床,在灯下把疑难之处反复咀嚼在灯下把疑难之处反复咀嚼.一本需要十天半个一本需要十天半个月才能看完的书月才能看完的书,他一夜两夜就看完了他一夜两夜就看完了.真好似真好似:“风入四蹄轻风入四蹄轻,踏尽落花去踏尽落花去!”他的论文也开始他的论文也开始在国外著名的数学杂志陆续发表在国外著名的数学杂志陆续发表.第二年他就升第二年他就升任助教任助教,初中学历当助教初中学历当助教,破了清华先例破了清华先例,但却是但却是教授会一致通过的教授会一致通过的.再一年半升讲师再一年半升讲师,然后当了然后当了两年研究员两年研究员.一九三六年一九三六年,他到英国的剑桥大学留学他到英国的剑桥大学留学.但他但他不愿读博

21、士学位不愿读博士学位,只求做个只求做个Visitor.因为做访问者因为做访问者可以冲破束缚可以冲破束缚,同时攻读七、八门学科同时攻读七、八门学科.他说他说:“我来剑桥我来剑桥,是为了求学问是为了求学问,不是为了得学位的不是为了得学位的.”所以他拥有的唯一的一张文凭所以他拥有的唯一的一张文凭,就是初中毕业文就是初中毕业文凭凭.他没有拿到博士学位他没有拿到博士学位,但在剑桥的两年内但在剑桥的两年内,他他却写了二十篇论文却写了二十篇论文.论水准论水准,每一篇论文都可以每一篇论文都可以拿到一个博士学位拿到一个博士学位,其中一篇关于其中一篇关于“塔内问题塔内问题”的研究的研究,他提出的理论甚至被数学界命名为他提出的理论甚至被数学界命名为“华华氏定理氏定理”.英国著名的数学大师英国著名的数学大师哈代哈代是这方面的是这方面的权威学者权威学者,他听到这个消息他听到这个消息,兴奋地说兴奋地说:“太好了太好了,我的著作把它写成是无法改进的我的著作把它写成是无法改进的,这回我的著作这回我的著作非改不可了非改不可了!”