แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ คณิตศาสตร์ แสดงบทความทั้งหมด
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ คณิตศาสตร์ แสดงบทความทั้งหมด

วันจันทร์ที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2562

ยุคลิด (Euclid)

 ยุคลิด (Euclid)


ประวัติ

เป็นที่น่าเสียดายเหลือเกินที่เรารู้เรื่องราวต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตและบุคลิกภาพของยูคลิดน้อยมาก รู้แค่เพียงว่าท่านเคยเป็นศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ (professor of mathematics) ของมหาวิทยาลัยอะเล็กซานเดรีย (University of Alexandria) ต่อจากเพลโต และก่อนหน้า อาร์คีมีดีส  และได้ใช้ชีวิตอยู่ที่อะเล็กซานเดรียเป็นเวลานานรวมถึงเป็นผู้ก่อตั้งสำนักคณิตศาสตร์แห่งอะเล็กซานเดรีย (Alexandria School of Mathematics) ขึ้นด้วย ซึ่งสำนักแห่งนี้ก็มีชื่อเสียงต่อมาอีกเป็นเวลานาน
มีหลักฐานอีกอย่างหนึ่งที่ทำให้เราเชื่อได้ว่ายุคลิดเคยได้รับการศึกษาทางด้านคณิตศาสตร์ที่สำนักเพลโต (Platonic School) ที่กรุงเอเธนส์ (Athens) มาก่อน และมาอยู่ที่อะเล็กซานเดรียภายหลังจากที่พระเจ้าอะเล็กซานเดอร์มหาราช (Alexander the Great, ประมาณ 359–323 ปีก่อนคริสต์ศักราช) ได้สร้างเมืองอะเล็กซานเดรียขึ้น และท่านก็มีชื่อเสียงแพร่หลายในรัชสมัยโตเลมีที่ 1 พระเจ้าโซเตอร์ (Ptolemy I Sotor, ประมาณ 367–282 ปีก่อนคริสต์ศักราช) ซึ่งพระเจ้าโตเลมีที่ 1 นี่เองที่ทรงเป็นผู้สร้างมหาวิทยาลัยอะเล็กซานเดรียขึ้นเมื่อประมาณ 300 ปีก่อนคริสต์ศักราช โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อต้องการที่จะชัดจูงคนที่มีการศึกษาดีมาอยู่ในเมืองนี้ และมหาวิทยาลัยแห่งนี้ก็นับได้ว่าเป็นสถาบันการศึกษาแห่งแรกที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับมหาวิทยาลัยในปัจจุบันมากที่สุด มีทั้งห้องบรรยาย ห้องทดลอง สวน พิพิธภัณฑ์ ห้องสมุดและที่อยู่ของเจ้าหน้าที่ แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือห้องสมุด ซึ่งสร้างไว้ได้อย่างใหญ่โตมาก และนับว่าเป็นที่เก็บรวบรวมผลงานที่ใช้ในการศึกษาในมหาวิทยาลัยเป็นจำนวนมาก ดังที่มีคำกล่าวเปรียบเปรยว่า ภายในระยะเวลา 40 ปีนับตั้งแต่มีการก็ตั้งห้องสมุดมาเท่านั้นก็มีม้วนกระดาษปาปิรุส (papyrus rolls) มากกว่า 6 ม้วน และอะเล็กซานเดรียก็กลายเป็นศูนย์กลางทางด้านวิชาการ (Intellectual metropolis) ของชาวกรีกติดต่อกันมา

ผลงาน The Elements

แบ่งออกเป็นหนังสือได้ 13 เล่ม ใน 6 เล่มแรกเป็นผลงานเกี่ยวกับเรขาคณิต เล่ม 7, 8 และ 9 เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับทฤษฎีตัวเลข เล่ม 10 เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับทฤษฎีที่ว่าด้วยจำนวนอตรรกยะ เล่ม 11, 12 และ 13 เกี่ยวข้องกับเรื่องราว รูปเรขาคณิตทรงตัน และปิดท้ายด้วยการกล่าวถึงรูปทรงหลายเหลี่ยม และข้อพิสูจน์เกี่ยวกับรูปทรงหลายเหลี่ยมผลงานของยูคลิดเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางมาก และกล่าวกันว่าผลงาน The Elements เป็นผลงานที่ต่อเนื่อง และดำเนินมาก่อนแล้วในเรื่องผลงานของนักคณิตศาสตร์ยุคก่อน เช่น เธลีส (Thales), ฮิปโปเครตีส (Hippocrates) และปีทาโกรัส (Pythagoras) อย่างไรก็ตาม หลายผลงานที่มีในหนังสือนี้เป็นที่เชื่อกันว่าเป็นบทพิสูจน์และผลงานของยูคลิดเอง ผลงานของยูคลิดได้รับการนำมาจัดทำใหม่ และตีพิมพ์เผยแพร่ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1482 หลังจากนั้นมีผู้นำมาตีพิมพ์อีกมากมายนับจำนวนครั้งไม่ถ้วนหลัก การหา ห.ร.ม.ที่ง่ายที่สุดและรู้จักกันดีจนถึงปัจจุบันคือ ให้นำตัวเลขจำนวนน้อยหารตัวเลขจำนวนมาก เศษที่เหลือมาเทียบกับเลขจำนวนน้อย จับหารกันไปเรื่อย ๆ ทำเช่นนี้จนลงตัว ได้ ห.ร.ม. คือ ตัวเลขตัวสุดท้ายที่นำไปหารได้ลงตัวดังตัวอย่าง การหา ห.ร.ม. ของ 330 กับ 140 ทำได้โดยนำ 140 ไปหาร 330 ได้ผลลัพธ์ 2 เหลือเศษ 50 นำ 50 ไปหาร 140 ได้ผลลัพธ์ 2 เหลือเศษ 40 นำ 40 ไปหาร 50 ได้ผลลัพธ์ 1 เหลือเศษ 10 นำ 10 ไปหาร 40 ได้ผลลัพธ์ 4 และเป็นการหารลงตัว ดังนั้น ห.ร.ม.ของ 330 กับ 140 คือ 10

อ้างอิง

เลออนฮาร์ด ออยเลอร์ (Leonhard Euler)

 เลออนฮาร์ด ออยเลอร์ (Leonhard Euler)




ประวัติ                                                                                                                           
เลออนฮาร์ด ออยเลอร์ เป็นนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวสวิส  เขาได้ชื่อว่าเป็นนักคณิตศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคนหนึ่งเท่าที่เคยมี เกิดวันที่ 15 เมษายน ค.ศ.1707 ที่เมืองBasel ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ เขาเป็นเด็กที่มีความเป็นอัจริยะทางคณิตศาสตร์ และได้ศึกษาคณิตศาสตร์กับ Johann Bernoulli ท่านได้รับปริญญาตรีเมื่ออายุ 16 ปี และปริญญาโททางปรัชญา เมื่ออายุ 18 ปี ท่านทำงานวิจัยทางคณิตศาสตร์ ในปี ค.ศ.1727 ท่านรับตำแหน่งหัวหน้าภาควิชาคณิตศาสตร์ที่ St. Petersburg Academy of Sciences (ในรัสเซีย) ซึ่งสถาปนาโดย ซาร์ปีเตอร์มหาราช 14 ปีต่อมาท่านไปเป็นผู้อำนวยการ Prussian Academy ตามคำเชิญของเอมเปอเรอร์เฟรเดอริกมหาราช ท่านทำงานในตำแหน่งนี้ 25 ปี จึงกลับไปที่ St. Petersburg อีกและอยู่ที่นั้นจนถึงแก่กรรม ในวันที่ 18 กันยายน ค.ศ.1783 อายุ 76 ปี
เลออนฮาร์ด ออยเลอร์  เป็นคนแรกที่ใช้คำว่า  "ฟังก์ชัน"  (ตามคำนิยามของไลบ์นิซ ใน  ค.ศ.1694)  ในการบรรยายถึงความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับตัวแปร  เช่น  y  =  F(x)  เขายังได้ชื่อว่าเป็นคนแรกที่ประยุกต์แคลคูลัสเข้าไปยังวิชาฟิสิกส์

เลออนฮาร์ด ออยเลอร์ เป็นนักคณิตศาสตร์มีผลงานมากมายที่สุดคนหนึ่ง ผลงานทั้งหมดของเขารวบรวมได้ถึง  75  เล่ม  ผลงานของเขามีอิทธิพลอย่างมากต่อผลงานทางคณิตศาสตร์ในศตวรรษที่  18  เขาต้องสูญเสียการมองเห็นและตาบอดสนิทตลอด  17  ปีสุดท้ายในชีวิตของเขา  ซึ่งในช่วงนี้เองที่เขาสามารถผลิตผลงานได้ถึงเกือบครึ่งหนึ่งของผลงานทั้งหมดของเขา



ผลงาน
 ริเริ่มวิชาทอโพโลยี โดยแก้ปัญหาสะพานของเมือง Konigsberg          เขียนตำราแคลคูลัส (1755, 1768 - 74) ซึ่งเป็นตำราที่ใช้เป็นต้นแบบของตำราแคลคูลัสเล่มอื่นๆ ในสมัยต่อมา
          เขียนตำราชื่อ
 Introduction in Analysis Infinitorum (1748) ผลงานส่วนใหญ๋เกี่ยวข้องกับอนุกรมอนันต์ และเรขาคณิตวิเคราะห์ จุดเด่น คือ การพัฒนาตรีโกณมิติโดยใช้วิธีของแคลคูลัส ทำให้ตรีโกณมิติเป็นสาขาหนึ่งของ Analysis แทนที่จะเป็นส่วนหนึ่งของเรขาคณิต
          คิดสัญกรณ์
 f(x) , e , , i , 
          คิดสูตร  

          คิดทฤษฎี
บท Euler's theorem และ Euler - function
          แนะนำ
 beta และ gamma function ในวิชา Advanced Calculus
          ใช้
 integrating factor ในการแก้สมการดิฟเฟอเรนเชียล
ปัญหาสะพานเคอนิกส์เบอร์ก


ปัญหาที่น่าขบคิดในเรื่องสะพานเคอนิกส์เบอร์ก ที่น่าสนใจมี
          ปัญหาที่ 1. ให้เขียนเส้นทางเดินทางบนกระดาษ โดยการเดินทางนี้จะต้องเดินทางข้ามสะพานทุกสะพานโดยไม่ซ้ำกัน และข้ามแต่ละสะพานเพียงครั้งเดียวเท่านั้น  
          ปัญหาที่ 2.สมมุติว่ามีสะพานข้ามแม่น้ำน้อยลง โดยสะพานมีดังรูป



ลองทำการลากเส้นทางเดินโดยการข้ามสะพานเพียงสะพานละครั้งเดียว

          ปัญหาที่ 3. การข้ามสะพานนี้ จะขึ้นอยู่กับการนำสะพานใดสะพานหนึ่งออกหรือไม่ และถ้าเราเพิ่มสะพานเข้าไปอีกจะเกิดอะไรขึ้น ลองทดลองวางแผนการข้ามสะพานจากที่วาดใหม่บนแผนที่ที่มีสะพานเพิ่มขึ้น  
 การแก้ปัญหาของออยเลอร์


          ออยเลอร์ เสนอวิธีการแก้ปัญหานี้โดยการแทนพื้นดิน แต่ละแห่งเป็นจุดซึ่งเรียกว่าจุดเชื่อมโยง (Vertices) และเรียกสะพานซึ่งเป็นการเชื่อมระหว่างจุดเหล่านี้ว่า เส้นเชื่อมโยงระหว่างจุด (arcs) ดังนั้นสะพานเคอนิกส์เบอร์กจึงเขียนแทนด้วยเส้นข้ามสะพานระหว่าง Vertices กับ arcs


 เมื่อเขียนเส้นเชื่อมระหว่างจุด ปัญหาสะพานทั้งเจ็ด มีลักษณะเป็นกราฟ ดังรูป


 ปัญหานี้จึงอยู่ที่การลากเส้นด้วยดินสอโดยการเขียนเส้นโดยไม่ต้องยกดินสอออกจากกระดาษ โดยแต่ละเส้นที่เชื่อมระหว่างจุดจะมีการลากผ่านเพียงครั้งเดียว สังเกตว่ามีจุด 4จุด และมีด้าน (arc) อยู่ทั้งหมดเป็นเลขคี่ (ในนี้มี 7 arcs) เริ่มจากจุดใดจุดหนึ่งแล้วลากตามเส้น เพื่อให้ผ่านเส้นครั้งเดียว ลองทดลองดูจะเห็นว่าไม่สามารถทำได้      



อ้างอิง
https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%A5%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%AE%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%94_%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%A2%E0%B9%80%E0%B8%A5%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C