В розвитку геометрії (грецьке QUOTE
— Земля і QUOTE
— виміряю) як математичної науки про
просторові форми, розміри та співвідношення геометричних образів (фігур, тіл),
можна виділити чотири основні періоди, які характеризуються істотними якісними
змінами.
Геометрія, як і кожна
інша наука, виникла з практичних потреб людства. Уже в стародавньому Єгипті,
Вавилоні, Китаї, Індії, Греції було відомо багато геометричних фактів і
розроблені правила геометричних вимірювань.
Початок
першого періоду в розвитку
геометрії установити дуже важко. Тільки відомо, що самі давні праці з
геометрії, які дійшли до нас, відносяться до XVII ст. до н. е. Цей
період, характеризується нагромадженням фактів і установленням перших
найпростіших залежностей між геометричними образами.
В кінці першого періоду (приблизно VI ст.
до н. е.) початкові відомості з Єгипту і Вавилону були перенесені в Грецію, де
поступово вони почали оформлятися в струнку систему фактів, що строго доводяться.
В другому періоді (VI ст. до н. е. — XVII ст. н. е.) наріжним каменем геометрії, як математичної науки, стали «Початки Евкліда», які витримали
сотні видань і перекладені на всі основні мови світу.
В цій фундаментальній
науковій праці, яка складається з п’ятнадцяти книг і написана Евклідом близько 300 років до н. е.,
геометрія була систематизована і викладена так, як її в основному уявляють і
тепер, обмежуючись, звичайно, лише елементарною геометрією. В «Початках»
Евкліда геометрія розвинена в логічній послідовності на основі чітко
сформульованих основних положень — аксіом і основних просторових уявлень: точка, пряма лінія, площина, геометричне тіло.
На протязі двадцяти
століть другого періоду геометрія Евкліда збагачувалась
новими фактами і методами, зберігши основні свої принципи до наших
днів.
Початком третього
періоду в розвитку геометрії можна вважати XVII ст.
З цього часу, після введення в геометрію в 1637 р. французьким вченим і
філософом Рене Декартом (1596—1650)
методу координат і змінної величини,
геометрія розвивається особливо швидко. Появляються, такі розділи
геометрії, як геометрія аналітична
(властивості ліній, поверхонь і
співвідношення між ними вивчаються за допомогою дослідження відповідних
рівнянь в деякій, найчастіше прямокутній декартовій
системі координат), геометрія
диференціальна (геометричні образи досліджуються тут за допомогою методів,
вищої математики), геометрія
нарисна, геометрія проективна,
тощо.
На
цьому етапі свого розвитку геометрія використовує уже істотно нові
методи дослідження, які дозволяють глибоко вивчати значно більш загальні
геометричні образи.
Відомо, що п’ятий
постулат Евкліда не можна логічно вивести з
інших його аксіом. Спроби довести його продовжувались сотні років. Видатний
російський вчений Микола Іванович
Лобачевський (1792 — 1856), обравши
принципіально новий підхід до цієї складної проблеми, відкрив і логічно
виклав основні ідеї цілком нової неевклідової геометрії, яку розвинули згодом
інші математики і яка відіграла велику роль як для самої геометрії, так і для
інших наук.
Курс геометрії середньої школи в своїй
основі є спрощеним і скороченим курсом
геометрії Евкліда. Він складається з двох основних розділів: планіметрії та стереометрії. Для успішного засвоєння курсу геометрії, його вивчення в середній школі повинно супроводжуватися розв’язанням
великої кількості задач. Тільки при цій умові учні набувають високого рівня
логічного мислення і правильних просторових уявлень.
Геометричні задачі бувають різних типів:
на обчислення, на побудову і на доведення.
Хоч елементи кожного з цих типів містяться майже в будь-якій задачі, проте,
порівняно з задачами на обчислення, задачі на доведення і на побудову
засвоюються учнями значно важче.
Четвертий період розвитку геометрії
починається з часу відкриття М. І. Лобачевським у 1826 р. нової геометрії, що
містить в собі, як окремий випадок, геометрію Евкліда.
Геометрія Лобачевського ґрунтується на
заміні відомого з шкільного курсу геометрії п’ятого постулату (аксіоми)
Евкліда (через точку поза прямою на площині
можна провести лише одну пряму, паралельну даній) більш загальною
аксіомою: через точку поза прямою на площині можна провести хоча б дві прямі,
паралельні даній прямій.
|