雅雅雅各各各布布布 伯伯伯努努努利利利(jacob bernoulli)

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· 努利(Jacob Bernoulli) X 学家 X 学家 X 学家 (Basel,Switzerland) (..) 06.01.1655 16.08.1705 50 1. 2. 1684 Judith Stupanus Verena RyhinerNicolaus Bernoulli Basel 会会3. Nicolaus (Antwerp,Belgium)Nicolaus 逃避新教往德兰克Margarethe Sch¨ onauer 4. 努利1718 学家三代学家学学·Pierre Curie努利5. 为与努利分别Jacob 一世·努利(Jacob I Bernoulli)Nicolaus(1623-1708) 学家 Jacob I (1655-1705) Nicolaus (1662-1716) Johann I (1667-1748) Hieronymus (1669–1760) Nicolaus I (1687-1759) Nicolaus II (1695-1726) Daniel (1700-1782) Johann II (1710-1790) Johann III (1744-1807) Jacob II (1759-1789) Anna Catharina Pierre Curie 1. 业于2. 1671 7 3. 1671 1

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Page 1: 雅雅雅各各各布布布 伯伯伯努努努利利利(Jacob Bernoulli)

雅雅雅各各各布布布·伯伯伯努努努利利利(Jacob Bernoulli)

职职职业业业 X� 数学家 X� 力学家 X� 天文学家籍籍籍贯贯贯 瑞士、巴塞尔(Basel,Switzerland)

生生生(日.月.年) 06.01.1655 卒卒卒 16.08.1705

享享享年年年 50

家家家庭庭庭状状状况况况

1. 已婚,有一子一女;

2. 1684 年与富商女儿Judith Stupanus 结婚,长女Verena Ryhiner,次子尼古拉Nicolaus

Bernoulli 是Basel 艺术行会会长、市议会议员;

3. 父亲Nicolaus 为药商,原籍比利时安特卫普(Antwerp,Belgium)。Nicolaus 的祖父因

逃避天主教对新教徒的迫害,由比利时迁往德国法兰克福,后定居在巴塞尔;母

亲Margarethe Schonauer 为巴塞尔市议会议员兼银行家女儿;

4. 伯努利家族是1718 世纪瑞士巴塞尔的数学和自然科学家的大家族,祖孙三代,出过

多位数学家;出过两位诺贝尔物理学奖及一位诺贝尔化学学奖得主的居里家族,第一

位得奖的居里皮耶·居里(Pierre Curie)亦是伯努利家族的后人;

5. 为与其他伯努利的后人作分别,亦称Jacob 为雅各布一世·伯努利(Jacob I Bernoulli)。

Nicolaus(1623-1708) 填上颜色的为数学家

Jacob I

(1655-1705)

Nicolaus

(1662-1716)

Johann I

(1667-1748)

Hieronymus

(1669–1760)

Nicolaus I

(1687-1759)

Nicolaus II

(1695-1726)

Daniel

(1700-1782)

Johann II

(1710-1790)

Johann III

(1744-1807)

Jacob II

(1759-1789)

Anna

Catharina

Pierre

Curie

六代

教教教育育育

1. 毕业于巴塞尔大学;

2. 1671 年获「艺术硕士」学位;当时「艺术硕士」是修习「自由艺术」,课程7 门主修

科目包括:算术、几何、天文、数理音乐基础、文化、修辞和雄辩术;

3. 1671 年获神学硕士学位。

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Page 2: 雅雅雅各各各布布布 伯伯伯努努努利利利(Jacob Bernoulli)

经经经历历历

1. 1678 年第一次出国游历,到过法国、荷兰、英国和德国,结识了很多数学家;期

间研习笛卡儿(Decartes)的《几何学》(La geometrie)、沃利斯(J.Wallis)的《无穷的

算术》(Arithmetica Infinitorum)以及巴罗(I.Barrow)的《几何学讲义》(Geometrical

Lectures),后再学习莱布尼茨(G.W.Leibniz)的学说,后长期与莱布尼茨保持通信;

2. 1681 年第二次出国游历,又结识了许多数学家和科学家,如许德(J.Hudde)、玻意

耳(R.Boyle)、胡克(R.Hooke)、惠更斯(C.Huygens),期间发表了有关彗星及重力理论

的论文。

工工工作作作经经经验验验

1. 1671 年在日内瓦任家庭教师;

2. 1687 年始,直到离世,任巴塞尔大学的数学教授。

成成成就就就

1. 1677 年开始写作《沉思录》(Meditations);

2. 1683 年起,在法国的《博学杂志》(Le Journal des scavans)和德国莱比锡拉丁文版的

《教师学报》(Acta Eruditorum) 发表有关科技的文章;

3. 1685 年出版了有关概率论的文章;

4. 1687年在《教师学报》发表「用两互相垂直的直线将三角形的面积四等分的方法」,

这成果后被收录在斯霍滕(F.V.Schooten)编辑的《几何学》(Geometrie)内;方法涉及

解8 次方程;及后,欧拉(Leonhard Euler)于1779 年给出「方法」的完整证明。

5. 1699 年,被选为巴黎科学院的国外院士;

6. 1701 年,被柏林科学协会(即后来的柏林科学院)接受为会员;

7. 1713 年,组合数学及机率论巨著《猜度术》(Ars Conjectandi)出版,书中讨论到有关

大数定律的伯努利理(Bernoulli Theorem)及伯努利数(Bernoulli Number) Bn,其中

x

ex − 1≡

∞∑n=0

Bnxn

n!

8. 以他名字冠名的数学词汇:

(a) 伯努利数

(b) 伯努利方程

(c) 伯努利不等式

(d) 伯努利双纽线

(e) 伯努利定理

(f) 伯努利试验

(g) 伯努利过程

(h) 伯努利分布

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贡贡贡献献献

1. 数学上的贡献:微积分、解析几何、概率论、变分法;

2. 将微积分应用到有关螺线、悬链线和曳物线的问题;1690 年,莱布尼茨和雅各布相

继提出「定长悬挂曲线的确定(The determination of the curve of constant descent)」

问题,1691 年间,莱布尼茨、他的弟弟约翰、惠更斯解决了这有关悬链线的问题,

而他尚没有解决这问题;惟雅各布和约翰稍后解决了更普遍的有关弹性绳的情况;

3. 发现抛物螺线(parabolic spiral)(极坐标方程:r2 = aθ; a, θ ≥ 0) 曲线长度的椭圆积分

具有特殊的对称性;

抛物螺线 悬链线 曳物线

4. 发现对数螺线(logarithmic spiral)(极坐标方程:r = aebθ)有奇异的性质,经不同变换

后,结果仍是对数螺线;是以他仿效阿基米德,嘱咐在他的墓碑上刻上对数螺线,并

附文「Eadem mutata resurgo(虽然改变了,我还是和原来一样)」;可是,最后在他

墓碑上,刻上的不是对数螺线,而只简单的是阿基米德螺线(极坐标方程:r = θ)。

阿基米德螺线 对数螺线

5. 1694 年的论文讨论到双纽线(极坐标方程:r2 = 2a2 cos 2θ),发现双纽线的一个有趣

的性质「曲线上每一点的曲率的绝对值与此点到原点的距离成正比」,亦因为他的研

究,曲线称为伯努利双纽线(Lemniscate of Bernoulli)

6. 1695 年的论文讨论到常微方程dy

dx= P (x)y + Q(x)yn,方程亦称为伯努利方

程(Bernoulli Equation)。

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Page 4: 雅雅雅各各各布布布 伯伯伯努努努利利利(Jacob Bernoulli)

谘谘谘询询询

1. 雅各布·伯努利(//https://zh.wikipedia.org/wiki/雅各布·伯努利)

2. 中国大百科全书:数学.中国大百科全书出版社,1988.(P.30)

3. 九章数学教育基金会(http://www.chiuchang.org.tw/modules/news/article.php?storyid=507)

4. 谷超豪.数学词典.上海辞书出版社,1992.(P.189)

5. The Collected Scientific Papers of the Mathematicians and Physicists of the Bernoulli

Family.Birkauser.

6. 曲线家族:双纽线 (http://mathsgreat.com/curve/curve indiv 002.pdf)

7. 曲线家族:阿基米德螺线(http://mathsgreat.com/curve/curve indiv 004.pdf)

8. 曲线家族:悬链线 (http://mathsgreat.com/curve/curve indiv 016.pdf)

9. 曲线家族:曳物线 (http://mathsgreat.com/curve/curve indiv 017.pdf)

10. 曲线家族:对数螺线 (http://mathsgreat.com/curve/curve indiv 025.pdf)

11. 曲线家族:抛物螺线 (http://mathsgreat.com/curve/curve indiv 026.pdf)

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