理论教育 费马:业余数学家之王,思辨数学真谛,贡献巨大

费马:业余数学家之王,思辨数学真谛,贡献巨大

时间:2023-12-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:贡献巨大的费马费马,法国著名数学家,被誉为“业余数学家之王”16、17世纪,微积分是继解析几何之后的最璀璨的明珠。费马此时还没有使用概率一词,但他却得出了使第一个赌徒赢得概率是15/16,即有利情形数与所有可能情形数的比。费马做出了这样的讨论:一个博弈者A需要4分获胜,博弈者B需要3分获胜的情况,这是费马对此种特殊情况的解。费马的贡献便在于此。

费马:业余数学家之王,思辨数学真谛,贡献巨大

贡献巨大的费马

费马(1601—1665),法国著名数学家,被誉为“业余数学家之王”16、17世纪,微积分是继解析几何之后的最璀璨的明珠。曲线的切线问题和函数的极大、极小值问题是微积分的起源之一。费马建立了求切线、求极大值和极小值以及定积分方法,对微积分做出了重大贡献。

早在古希腊时期,偶然性与必然性及其关系问题便引起了众多哲学家的兴趣与争论,但是对其有数学的描述和处理却是15世纪以后的事。16世纪早期,意大利出现了卡尔达诺等数学家研究骰子中的博弈机会,在博弈的点中探求赌金的划分问题。费马考虑到四次赌博可能的结局有2×2×2×2=16种,除了一种结局即四次赌博都让对手赢以外,其余情况都是第一个赌徒获胜。费马此时还没有使用概率一词,但他却得出了使第一个赌徒赢得概率是15/16,即有利情形数与所有可能情形数的比。这个条件在组合问题中一般均能满足,例如纸牌游戏,掷银子和从罐子里摸球。其实,这项研究为数学模型概率空间的抽象奠定了博弈基础,尽管这种总结是到了1933年才由柯尔莫哥洛夫作出的。费马和布莱士·帕斯卡在相互通信以及著作中建立了概率论的基本原则——数学期望的概念。这是从点的数学问题开始的:在一个被假定有同等技巧的博弈者之间,在一个中断的博弈中,如何确定赌金的划分,已知两个博弈者在中断时的得分及在博弈中获胜所需要的分数。费马做出了这样的讨论:一个博弈者A需要4分获胜,博弈者B需要3分获胜的情况,这是费马对此种特殊情况的解。因为显然最多四次就能决定胜负。(www.daowen.com)

一般概率空间的概念,是人们对于概念的直观想法的彻底公理化。从纯数学观点看,有限概率空间似乎显得平淡无奇。但一旦引入了随机变量和数学期望时,它们就成为神奇的世界了。费马的贡献便在于此。费马一生从未受过专门的数学教育,数学研究也不过是业余爱好。然而,在17世纪的法国还找不到哪位数学家可以与之匹敌:他是解析几何的发明者之一;对于微积分诞生的贡献仅次于牛顿莱布尼茨,费马堪称是17世纪法国最伟大的数学家之一。

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