cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Ιστορία των μαθηματικών
Βαβυλωνιακά Μαθηματικά
Σε αντίθεση με την ανεπάρκεια των πηγών στα Αιγυπτιακά Μαθηματικά, η γνώση μας για τα Βαβυλωνιακά μαθηματικά προέρχεται από περισσότερα από 400 πήλινα δισκία που ήρθαν στο φως το 1850. Γραμμένα σε σφηνοειδή γραφή, τα δισκία ήταν χαραγμένα ενώ ο πηλός ήταν υγρός, και ψήνονταν σε φούρνο ή από τη θερμότητα του ήλιου. Μερικές από αυτές φαίνεται να ταξινομούνται σε εργασίες.
Τα αρχαιότερα στοιχεία καταγεγραμμένων μαθηματικών χρονολογούνται πίσω στους αρχαίους Σουμέριους, οι οποίοι έχτισαν τον πρώτο πολιτισμό της Μεσοποταμίας. Ανέπτυξαν ένα σύνθετο σύστημα μετρολογίας από το 3000 π.Χ. Από περίπου το 2500 π.Χ. και μετά, οι Σουμέριοι έγραψαν πίνακες προπαίδειας σε πήλινες πλάκες και ασχολήθηκαν με γεωμετρικές εξισώσεις και προβλήματα διαιρετότητας. Τα πρώτα ίχνη των Βαβυλωνιακών αριθμών επίσης χρονολογούνται σε αυτήν την περίοδο.
Η πλειονότητα των πήλινων πλακών που έχουν ανακτηθεί χρονολογείται από το 1800 ως το 1600 π.Χ., και καλύπτει θέματα που περιλαμβάνουν συναρτήσεις, άλγεβρα, τετραγωνικές και κυβικές εξισώσεις, και τον υπολογισμό των περιοδικών και αμοιβαίων ζευγών. Οι πλάκες επίσης περιλαμβάνουν πίνακες πολλαπλασιασμού και μεθόδους επίλυσης γραμμικών και τετραγωνικών εξισώσεων. Η πλάκα YBC 7289 δίνει μία προσέγγιση της ρίζας του 2, δηλ. της √2, με ακρίβεια πέντε δεκαδικών ψηφίων.
Τα Βαβυλωνιακά μαθηματικά ήταν γραμμένα σε αριθμητικό σύστημα με βάση το 60. Από αυτό το σύστημα προέρχεται η σύγχρονη χρήση των 60 δευτερολέπτων σε ένα λεπτό, 60 λεπτών σε μία ώρα, και 360 (60 x 6) μοιρών σε έναν κύκλο, όπως επίσης και η χρήση των δευτερολέπτων και των λεπτών για να υποδηλωθούν οι υποδιαιρέσεις ενός τόξου. Είναι πιθανόν πως οι Βαβυλώνιοι επέλεξαν το 60 ως βάση του συστήματος παράστασης των αριθμών (εξηκονταδικό σύστημα) επειδή το 60 έχει πολλούς διαιρέτες. Επίσης, σε αντίθεση με τους Αιγυπτίους, τους Έλληνες και τους Ρωμαίους, οι Βαβυλώνιοι είχαν ένα πραγματικό σύστημα αξίας με βάση τη θέση: Η τιμή κάθε ψηφίου εξαρτάται από τη θέση του στον αριθμό. Δηλαδή, αν στη παράσταση ενός αριθμού υπάρχουν τα ψηφία ΑΒΓΔ, τότε το Α παριστάνει Α μονάδες, καθεμιά από τις οποίες αξίζει 60 φορές περισσότερο από κάθε μονάδα από αυτές που παριστάνει το ψηφίο Β, διότι το Α είναι γραμμένο μια θέση στα αριστερά του Β. Το ψηφίο Β παριστάνει Β μονάδες, καθεμιά από τις οποίες αξίζει 60 φορές περισσότερο από κάθε μονάδα από αυτές που παριστάνει το ψηφίο Γ, κλπ. Γίνεται δηλαδή κάτι ανάλογο όπως και στο δεκαδικό σύστημα. Δεν είχαν, εντούτοις, ένα ισοδύναμο του δεκαδικού σημείου, που χρησιμοποιούμε σήμερα για να χωρίζουμε τα λεγόμενα δεκαδικά ψηφία, δηλαδή αυτά που παριστάνουν μέρη μιας μονάδας. Έτσι, η αξία θέσης ενός συμβόλου έπρεπε συχνά να συναχθεί από τα συμφραζόμενα. Από την άλλη πλευρά, αυτό το "ελάττωμα" είναι ισοδύναμο με τη σημερινή χρήση ψηφίων κινητής αριθμητικής υποδιαστολής.
Ας δούμε, σαν παράδειγμα, έναν από τους διαιρέτες του 60, ας πούμε το 15. Πολλαπλάσια του 15 είναι το 15, το 30, το 45 και το 60. Πως θα παραστήσουμε στο εξηκονταδικό σύστημα το ένα τεσσαρακοστό πέμπτο; δηλαδή το 1/45 ; Παρατηρούμε ότι:
4 Χ 45 = 3 Χ 60
Ώστε: 20 Χ (4Χ45) = 20 Χ (3Χ60)
Ώστε: (20Χ4) Χ 45 = (20Χ3) Χ 60
Ώστε: 80 Χ 45 = 60 Χ 60 = 3600
Ώστε: 45 = 3600 / 80
Ώστε 1/45 = 80 / 3600 = 80 Χ ( 1/3600 )
Όμως το 3600, ή το 1/3600, είναι μονάδες του εξηκονταδικού συστήματος.
Στο δεκαδικό σύστημα έχουμε ένα δέκατο, ένα εκατοστό, ένα χιλιοστό, κλπ. Στο εξηκονταδικό σύστημα έχουμε ένα εξηκοστό, δηλ. 1/60, ένα τρισχιλιοστό εξακοσιοστό, δηλ. 1/3600, κλπ.
Το 1/45, λοιπόν, ισούται με 80 τρισχιλιοστά εξακοσιοστά, δηλ. με 80/3600.
Με το εξηκονταδικό σύστημα, λοιπόν, ο αντίστροφος ενός ακεραίου που είναι πολλαπλάσιο ενός διαιρέτη του 60, μπορεί να παρασταθεί με πεπερασμένο πλήθος εξηκονταδικών ψηφίων. Αυτό είναι ανάλογο με το ότι στην παράσταση με το δεκαδικό σύστημα, τα αντίστροφα των αριθμών που είναι πολλαπλάσια των 2 και 5, έχουν πεπερασμένες δεκαδικές παραστάσεις. Και μάλιστα, μόνον αυτά έχουν πεπερασμένες δεκαδικές παραστάσεις. Με βάση αυτό, μπορούμε να πούμε πως ο Βαβυλωνιακός τρόπος παράστασης των αριθμών επιτρέπει να γίνουν εύκολα πιο πολλές αριθμητικές πράξεις από ό,τι το δεκαδικό σύστημα.
Αντί να εξετάζουμε ένα τετράγωνο ως το άθροισμα δύο άλλων τετραγώνων, μπορούμε ισοδύναμα να θεωρήσουμε ένα τετράγωνο ως τη διαφορά δύο τετραγώνων. Έστω α, β και γ τρεις ακέραιοι μιας πυθαγόρειας τριάδας, δηλαδή:
α^2 + β^2 = γ^2
Ώστε: β^2 = γ^2 - α^2
Το δεξιό μέρος είναι διαφορά δυο τετραγώνων. Ώστε:
β^2 = ( γ + α ) Χ ( γ - α )
Διαιρούμε το αριστερό και το δεξιό μέρος με β^2 :
1 = [ (γ+α)Χ(γ-α) ] / (β^2)
1 = [ (γ+α)/β ] Χ [ (γ-α)/β ]
1= [ γ/β + α/β ] Χ [ γ/β - α/β ]
Με τον τρόπο αυτό το δεξιό μέρος μετατράπηκε στο γινόμενο δύο ρητών αριθμών.
Αναζητούμε λοιπόν δύο ρητούς αριθμούς που έχουν γινόμενο 1, δηλαδή είναι αντίστροφοι, και η διαφορά τους είναι
[ γ/β + α/β ] - [ γ/β - α/β ] = 2 Χ (α/β)
Αυτό λύνεται εύκολα χρησιμοποιώντας πίνακα με αμοιβαία ζεύγη. Π.χ.:
2 - (1/2) = 3/2 = 2 Χ (3/4)
Ώστε, οι αριθμοί α και β θα είναι τέτοιοι ώστε:
α/β = 3/4
Ώστε: α = 3 και β = 4
Από αυτό βγαίνει ότι
α^2 + β^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25
Ώστε λοιπόν: γ = 5
Βρήκαμε, λοιπόν, τρεις αριθμούς α, β, και γ για τους οποίους ισχύει:
Μια κατηγορία τριάδων που ικανοποιεί την πιο πάνω εξίσωση, δηλαδή μια πυθαγόρεια τριάδα, είναι οι τριάδες οι οποίες βρίσκονται με τον ακόλουθο τρόπο:
Επιλέγουμε έναν αριθμό λ, και μετά βρίσκουμε τρεις αριθμούς α, β και γ, έτσι ώστε να ισχύει:
β = λ^2 - 1
γ = λ^2 + 1
Τότε, θα ισχύει:
γ^2 - β^2 = [ λ^4 + 2(λ^2) + 1 ] - [ λ^4 - 2(λ^2) + 1 ]
γ^2 - β^2 = 4(λ^2)
γ^2 - β^2 = (2λ)^2 = α^2
Ώστε τελικά: α^2 + β^2 = γ^2
(Κα)^2 + (Κβ)^2 = (Κ^2)(α^2) + (Κ^2)(β^2) = (Κ^2) Χ [ α^2 + β^2 ] =(Κ^2) Χ γ^2 = (Κγ)^2
Όλες οι πυθαγόρειες τριάδες προκύπτουν με αυτόν τον τρόπο, και τα παραδείγματα που περιέχονται στον πάπυρο Πλίμπτον 322 περιλαμβάνουν μερικούς πολύ μεγάλους αριθμούς, από τα σύγχρονα πρότυπα, όπως (4601, 4800, 6649) σε δεκαδική μορφή.
Αιγυπτιακά μαθηματικά
Ο όρος Αιγυπτιακά μαθηματικά αναφέρεται στα μαθηματικά που γράφτηκαν στην αρχαία Αιγυπτιακή γλώσσα. Από την Ελληνιστική περίοδο, τα Ελληνικά αντικατέστησαν τα Αιγυπτιακά ως γλώσσα που χρησιμοποιούσαν οι Αιγύπτιοι επιστήμονες. Η μαθηματική μελέτη στην Αίγυπτο συνεχίστηκε αργότερα στο πλαίσιο της Αραβικής αυτοκρατορίας, ως μέρος των ισλαμικών μαθηματικών, όταν πια τα Αραβικά έγιναν η γραπτή γλώσσα των Αιγυπτίων.
Το εκτενέστερο αρχαίο αιγυπτιακό μαθηματικό κείμενο είναι ο Πάπυρος του Ράιντ (μερικές φορές ονομάζεται επίσης και πάπυρος του Αχμές, που ήταν ο συγγραφέας του), που χρονολογείται στο 1650 π.Χ. Πιθανότατα όμως είναι αντίγραφο ενός παλαιότερου εγγράφου από τη περίοδο του Μέσου Βασιλείου, περίπου το 2000-1800 π.Χ. Πρόκειται για ένα εγχειρίδιο οδηγιών για μαθητές στην αριθμητική και τη γεωμετρία. Εκτός από την παροχή τύπων εμβαδών και μεθόδων για πολλαπλασιασμό, διαίρεση και εργασία με κλάσματα της μονάδας, περιέχει επίσης στοιχεία άλλων μαθηματικών γνώσεων, συμπεριλαμβανομένων των σύνθετων και πρώτων αριθμών: αριθμητικές, γεωμετρικές και αρμονικές έννοιες· και απλοϊκές κατανοήσεις τόσο του Κόσκινου του Ερατοσθένη όσο και τέλειας θεωρίας αριθμών (συγκεκριμένα του αριθμού 6). Επίσης, δείχνει πώς να λύσει κάποιος πρώτης τάξης γραμμικές εξισώσεις, καθώς και αριθμητικές και γεωμετρικές σειρές.
Τέλος, ο Πάπυρος του Βερολίνου (περ. 1300 π.Χ.) δείχνει πως οι αρχαίοι Αιγύπτιοι θα μπορούσαν να λύσουν μία δεύτερης τάξης αλγεβρική εξίσωση.
Ελληνικά μαθηματικά
Τα Ελληνικά μαθηματικά παραπέμπουν στα μαθηματικά που είναι γραμμένα στην Ελληνική γλώσσα από την εποχή του Θαλή του Μιλήσιου (~ 600 π.Χ.) μέχρι το κλείσιμο της Ακαδημίας των Αθηνών, το 529 μ.Χ.. Οι Έλληνες μαθηματικοί ζούσαν σε πόλεις που εξαπλώθηκαν σε όλη την Ανατολική Μεσόγειο, από την Ιταλία έως τη Βόρεια Αφρική, αλλά παρέμεναν ενωμένοι γλωσσικά και πολιτισμικά.Τα ελληνικά μαθηματικά μετά την εποχή του Μεγάλου Αλεξάνδρου, συχνά ονομάζονται και Ελληνιστικά Μαθηματικά.
Τα ελληνικά μαθηματικά ήταν πολύ πιο περίπλοκα από τα μαθηματικά που αναπτύχθηκαν σε προγενέστερους πολιτισμούς. Όλα τα σωζόμενα αρχεία των προ-ελληνικών μαθηματικών, μας δείχνουν τη χρήση της επαγωγικής λογικής, δηλαδή, τις επαναλαμβανόμενες παρατηρήσεις που χρησιμοποιήθηκαν για τον καθορισμό των κανόνων του αντίχειρα. Οι Έλληνες Μαθηματικοί, αντίθετα, έκαναν χρήση του επαγωγικού συλλογισμού. Οι Έλληνες χρησιμοποιούσαν τη λογική για να εξάγουν συμπεράσματα από τους ορισμούς και τα αξιώματα και χρησιμοποιώντας μαθηματική ακρίβεια, να τα αποδείξουν.
Τα ελληνικά μαθηματικά, θεωρείται ότι έχουν ξεκινήσει με το Θαλή το Μιλήσιο (περ. 624-546 π.Χ.) και τον Πυθαγόρα τον Σάμιο (περ. 583-507 π.Χ.). Αν και το εύρος της επιρροής αμφισβητείται, πιθανότατα εμπνεύστηκαν από τα αιγυπτιακά και τα βαβυλωνιακά μαθηματικά. Σύμφωνα με το μύθο, ο Πυθαγόρας ταξίδεψε στην Αίγυπτο για να μάθει μαθηματικά, γεωμετρία και αστρονομία από τους Αιγύπτιους ιερείς.
Ο Θαλής χρησιμοποιούσε γεωμετρία για την επίλυση προβλημάτων όπως ο υπολογισμός του ύψους των πυραμίδων και την απόσταση των πλοίων από την ακτή. Σε αυτόν αποδίδεται η πρώτη χρήση παραγωγικού συλλογισμού που εφαρμόζεται στη γεωμετρία, το οποίο απορρέει από τα τέσσερα θεωρήματα που υποστηρίζεται ότι απέδειξε ο ίδιος. Ως αποτέλεσμα, έχει αναγνωριστεί ως ο πρώτος αληθινός μαθηματικός αλλά και ο πρώτος γνωστός άνθρωπος στον οποίο έχει αποδοθεί μια μαθηματική ανακάλυψη. Ο Πυθαγόρας ίδρυσε την Πυθαγόρεια Σχολή, η οποία υποστήριζε ότι τα μαθηματικά κυβερνούν το Σύμπαν και σύνθημα της ήταν "Το παν είναι αριθμός". Ήταν οι Πυθαγόρειοι που επινόησαν τον όρο "μαθηματικά" και εκείνοι που ξεκίνησαν, για δικούς του λόγους, τη μελέτη των μαθηματικών. Στους Πυθαγόρειους αποδίδεται η πρώτη απόδειξη του Πυθαγορείου θεωρήματος, αν και η δήλωση του θεωρήματος έχει μια μεγάλη ιστορία, όπως και η απόδειξη της ύπαρξης των άρρητων αριθμών.
Ο Πλάτων (428/427 π.Χ. - 348/347 π.Χ.) παίζει σημαντικό ρόλο στην ιστορία των μαθηματικών κυρίως γιατί ενέπνεε και διεύθυνε τους υπόλοιπους. Η Ακαδημία του Πλάτωνα στην Αθήνα, έγινε το μαθηματικό κέντρο του κόσμου τον 4ο αιώνα π.Χ. και ήταν η Ακαδημία απ'την οποία προήλθαν κορυφαίοι μαθηματικοί της εποχής όπως ο Εύδοξος από την Κνίδο. Ο Πλάτωνας ασχολήθηκε επίσης και με τα θεμέλια των μαθηματικών, διευκρίνισε κάποιους ορισμούς και αναδιοργάνωσε τις υποθέσεις. Η αναλυτική μέθοδος αποδίδεται στον Πλάτωνα ενώ και μια φόρμουλα εύρεσης πυθαγορείων τριάδων φέρει το όνομα του.
Ο Εύδοξος (408-περ. 355 π.Χ.) ανέπτυξε τη μέθοδο της εξάντλησης, έναν πρόδρομο για τη σύγχρονη ολοκλήρωση και μια θεωρία που αφορούσε λόγους, αποφεύγοντας έτσι το πρόβλημα των ασύμμετρων μεγεθών. Η πρώτη επέτρεψε τους υπολογισμούς των επιφανειών και των όγκων των καμπυλών, ενώ η τελευταία επέτρεψε στους επόμενους γεωμέτρες να κάνουν σημαντικές προόδους στη γεωμετρία. Αν και ο ίδιος δεν έκανε ειδικές τεχνικές μαθηματικές ανακαλύψεις, ο Αριστοτέλης (384-περ. 322 π.Χ.) συνέβαλε σημαντικά στην ανάπτυξη των μαθηματικών, θέτοντας τις βάσεις της λογικής.
Τον 3ο αιώνα π.Χ., το κορυφαίο κέντρο της μαθηματικής εκπαίδευσης και της έρευνας ήταν το Μουσείο της Αλεξάνδρειας. Εκεί δίδαξε ο Ευκλείδης και έγραψε τα Στοιχεία (περ. 300 π.Χ.), τα οποία θεωρούνται ευρέως ως τα πιο επιτυχημένα και με τη μεγαλύτερη επιρροή, βιβλία όλων των εποχών. Τα Στοιχεία, τα οποία εισήγαγαν τη μαθηματική ακρίβεια μέσω της αξιωματικής μεθόδου, είναι το αρχαιότερο παράδειγμα που χρησιμοποίησε τη μορφή, ορισμός, αξίωμα, θεώρημα και απόδειξη, που χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα. Αν και τα περισσότερα από τα περιεχόμενα των Στοιχείων ήταν γνωστά, ο Ευκλείδης τα τοποθέτησε σ'ένα ενιαίο, συνεκτικό και λογικό πλαίσιο. Τα Στοιχεία ήταν γνωστά σε όλους τους μορφωμένους ανθρώπους της Δύσης μέχρι και τα μέσα του 20ού αιώνα και το περιεχόμενο τους εξακολουθεί να διδάσκεται σε τάξεις γεωμετρίας μέχρι και σήμερα. Εκτός από τα γνωστά θεωρήματα της Ευκλείδειας γεωμετρίας, τα Στοιχεία γράφτηκαν και ως ένα εισαγωγικό εγχειρίδιο που κάλυπτε όλα τα στοιχειώδη μαθηματικά της εποχής, όπως η θεωρία αριθμών, η άλγεβρα και η στερεά γεωμετρία, ενώ περιείχε και τις αποδείξεις ότι η ρίζα του 2 είναι άρρητος αριθμός και ότι υπάρχουν άπειροι πρώτοι αριθμοί. Ο Ευκλείδης έγραψε και για άλλα θέματα όπως για κωνικές τομές, οπτική, και σφαιρική γεωμετρία,και τη μηχανική, αλλά μόνο τα μισά από αυτά έχουν σωθεί. Ο Αρχιμήδης (287 - 212 π.Χ.) ο Συρακούσιος, θεωρείται ένας από τους μεγαλύτερους μαθηματικούς της αρχαιότητας, χρησιμοποίησε τη μέθοδο της εξάντλησης για να υπολογίσει την περιοχή κάτω από το τόξο μίας παραβολής με το άθροισμα των άπειρων σειρών, με τρόπο όχι ιδιαίτερα ανόμοιο σε σχέση με τους μοντέρνους λογισμούς. Επιπλέον απέδειξε ότι κάποιος μπορεί να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο της εξάρτησης για να υπολογίσει την τιμή του π με όσο περισσότερη ακρίβεια γίνεται, και να αποσπάσει την πιο ακριβή τιμή του π που έχει υπάρξει, 310⁄71 < π < 310⁄70. Επιπλέον σπούδασε τη σπείρα, δίνοντας της το όνομα του, εξάγοντας συναρτήσεις από τους όγκους των γεωμετρικών επιφανειών (παραβολή, έλλειψη, υπερβολή), και ενός ευφυέστατου συστήματος για να εκφράζει πολύ μεγάλους αριθμούς. Ενώ είναι γνωστός για τη συνεισφορά του στη φυσική και σε πολλές μηχανικές συσκευές, ο Αρχιμήδης εγκαθίδρυσε τον εαυτό του ανώτερο από κάθε σκέψη και γενικούς μαθηματικούς κανόνες. Θεώρησε ως το μέγιστο κατόρθωμα του την ανακάλυψη μέτρησης της επιφάνειας και του όγκου μίας σφαίρας, η οποία ισούται με τα 2/3 της επιφάνειας και του όγκου ενός εγγεγραμμένου κυλίνδρου στη σφαίρα.
Ο Απολλώνιος ο Περγαίος (262-190 π.Χ.) έκανε σημαντικές βελτιώσεις στη μελέτη του κώνου, αποδεικνύοντας ότι μπορεί κανείς να παρατηρήσει και τις τρεις διαστάσεις του κώνου μεταβάλλοντας την άκρη του σχήματος έτσι ώστε να δημιουργηθούν δύο αντίθετοι κώνοι με την ίδια άκρη. Επίσης χάραξε την ορολογία για τους κώνους όπως αυτή χρησιμοποιείται έως και σήμερα, με το όνομα παραβολή ("πλάγιο επίπεδο" ή "σύγκριση"), "έλλειψη" ("'έλλειψη"), και "υπερβολή" ("μπροστινό επίπεδο"). Η δουλεία του πάνω στη θεωρία των Κώνων είναι μία από τις καλύτερες όλων των εποχών, ή οποία διατηρείται από την αρχαιότητα έως και σήμερα και από την οποία εκπορεύονται πολλά ανεκτίμητα θεωρήματα για τους κώνους που θα χρησιμοποιηθούν αργότερα από μαθηματικούς και αστρονόμους που θα μελετήσουν την κίνηση των πλανητών, όπως ο Νεύτωνας. Ενώ ούτε ο Απολλώνιος, αλλά ούτε και κανένας άλλος Έλληνα μαθηματικός έκανε την υπέρβαση στον τομέα της γεωμετρίας, η προσέγγιση των καμπυλών από τον Απολλώνιο τείνει να μοιάζει με τη μοντέρνα και μέρος του έργου του θα βοηθήσει στην ανάπτυξη της αναλυτικής γεωμετρίας από τον Ντεκάρ περίπου 1800 χρόνια μετά.
Περίπου την ίδια εποχή, Ερατοσθένης ο Κυρηναίος (έζησε περίπου το 276-194 π.Χ.) επινόησε το Κόσκινο του Ερατοσθένη το οποίο έβρισκε τους πρώτους αριθμούς. Ο 3ος αιώνα π.Χ θεωρείται ως ο  Χρυσός Αιώνας για τους Έλληνες μαθηματικούς, με προόδους στα καθαρά μαθηματικά σε σχέση με την προηγούμενη περίοδο ύφεση. Παρόλα αυτά, στους αιώνες που ακολούθησαν έγιναν σημαντικές πρόοδοι στα εφαρμοσμένα μαθηματικά, και ιδιαίτερα στην τριγωνομετρία, όπου σε μεγάλο βαθμό απευθυνόταν στις ανάγκες των αστροναυτών. Ο Ίππαρχος της Νίκαιας(έζησε περίπου το 190-120 π.Χ) θεωρείται ο θεμελιωτής της τριγωνομετρία ς και ιδιαίτερα του πρώτου γνωστού τριγωνομετρικού πίνακα, και σε αυτόν οφείλεται επίσης και η συστηματική χρήση του κύκλου με 360 μοίρες. Ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς (έζησε περίπου το 10–70 μ.Χ) είναι γνωστός για τον Τύπο του Ήρωνα με τον οποίο βρήκε την περιοχή ενός σκαλινού τριγώνου και ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε την πιθανότητα οι αρνητικοί αριθμοί να έχουν τετραγωνική ρίζα. Ο Μενέλαος ο Αλεξανδρεύς (έζησε περίπου το 100 μ.Χ) πρωτοστάτησε στη σφαιρική τριγωνομετρία μέσω του θεωρήματος Μενέλαου. Η πιο ολοκληρωμένη και σημαντική τριγωνομετρική συνεισφορά στην αρχαιότητα ήταν η Αλμαγέστη του Κλαύδιου Πτολεμαίου(έζησε περίπου το 90-168), ορόσημο στην αστρονομική διατριβή εκ των οποίων οι τριγωνομετρικοί πίνακες χρησιμοποιήθηκαν από αστροναύτες για χιλιάδες χρόνια. Ο Κλαύδιος Πτολεμαίος έχει διατυπώσει επίσης και ένα θεώρημα, το θεώρημα του Πτολεμαίου από όπου απορρέουν τριγωνομετρικές ποσότητες, και η πιο ακριβής τιμή του π έξω από την Κίνα μέχρι τη μεσαιωνική περίοδο, 3.1416.
Μετά από τον Κλαύδιο ακολούθησε μια περίοδος στασιμότητας,η περίοδος μεταξύ 250 και 350 μερικές φορές αναφέρεται ως  Ασημένια Χρόνια  των Ελλήνων μαθηματικών. Σε αυτή την περίοδο, ο Διόφαντος ο Αλεξανδρεύς έκανε σημαντικές βελτιώσεις στην άλγεβρα, και συγκεκριμένα την απροσδιόριστη ανάλυση,η οποία είναι επίσης γνωστή ως "Διοφαντική Ανάλυση". Η μελέτη των Διοφαντικών εξισώσεων και της Διοφαντικής προσέγγισης είναι μια σημαντική συνεισφορά στις έρευνες που γίνονται εως και σήμερα. Η βασική του δουλεία ήταν πάνω στην Αριθμητική, μια συλλογή από 150 αλγεβρικά προβλήματα τα οποία σχετίζονται με ακριβής λύσεις για τις απροσδιόριστες εξισώσεις. Η Αριθμητική είχε μια σημαντική επιρροή στους μεταγενέστερους μαθηματικούς,όπως τον Πιέρ Ντε Φερμά, ο οποίος κατέληξε στο φημισμένο του θεώρημα, το Τελευταίο θεώρημα μετά από την προσπάθειά του να γενικεύσει το πρόβλημα που είχε διαβάσει στην Αριθμητική ( αυτό που χωρίζει ένα τετράγωνο σε δύο μικρότερα τετράγωνα). Ο Διόφαντος έκανε επίσης σημαντικές βελτιώσεις στον συμβολισμό, η Αριθμητική ήταν το πρώτο δείγμα από αλγεβρικούς συμβολισμούς και συγκοπές.
Η πρώτη γυναίκα μαθηματικός στην ιστορία ήταν η Υπατία της Αλεξάνδρειας (350 - 415 μ.Χ.). Διαδέχθηκε τον πατέρα της ως Βιβλιοθηκάριος τηε Μεγίστης Βιβλιοθήκης και συνέγραψε μεγάλο έργο πάνω στα εφαρμοσμένα μαθηματικά. Λόγω μίας πολιτικής αντιπαράθεσης, τιμωρήθηκε από τη Χριστιανική αδελφότητα της Αλεξάνδρειας, θεωρώντας την ως συνένοχο, μαστιγώνοντας τη γυμνή και αφαιρώντας της το δέρμα χρησιμοποιώντας όστρακα (φήμες κάνουν λόγο για κεραμίδια).
Κινεζικά μαθηματικά
Τα πρώιμα κινεζικά μαθηματικά διαφέρουν τόσο από άλλα μέρη του κόσμου που είναι εύλογο να συμπεράνει κανείς την ανεξάρτητη ανάπτυξή τους. Τα αρχαιότερα σωζόμενα μαθηματικά κείμενα από την Κίνα είναι το Chou Pei Suan Ching, το οποίο κατά πολλούς χρονολογείται ανάμεσα στο 1200 π.Χ. και στο 100 π.Χ., αν και η χρονολογία κοντά στο 300 π.Χ. μοιάζει να είναι η πιο πιθανή.
Μια ιδιαιτερότητα των Κινεζικών μαθηματικών είναι η χρήση του δεκαδικού συστήματος ταξινόμησης θέσης, οι λεγόμενοι "ράβδοι αριθμών" στους οποίους διαφορετικοί κρυπταλγόριθμοι χρησιμοποιήθηκαν για τους αριθμούς από το ένα ως το δέκα, και επιπρόσθετα άλλοι κρυπταλγόριθμοι για τις δυνάμεις του δέκα. Έτσι, ο αριθμός 123 θα γράφονταν με τη χρήση του συμβόλου "1", ακολουθούμενο από ένα σύμβολο για το "100", μετά ένα σύμβολο για το "2" ακολουθούμενο από ένα σύμβολο για το "10", και τέλος ένα σύμβολο για τον αριθμό "3" ακολουθούμενο από ένα σύμβολο για τις μονάδες. Αυτό ήταν το πιο προηγμένο σύστημα αρίθμησης-θέσης στον κόσμο μέχρι εκείνη την περίοδο, και μάλιστα αρκετούς αιώνες πριν να διαδοθεί η χρήση του ευρέως, αλλά και πολύ πριν την ανάπτυξη του Ινδικού συστήματος αρίθμησης. Οι ράβδοι αριθμών επιτρέπουν την αναπαράσταση των αριθμών όσο μεγάλοι κι αν είναι αυτοί και επίσης προσφέρονται για την εκτέλεση των υπολογισμών στον κινεζικό άβακα το γνωστό μας αριθμητήρι. Η εποχή που ξεκίνησε η χρήση του Κινέζικου άβακα δεν έχει προσδιοριστεί με ακρίβεια, αλλά οι πρώτες γραπτές μαρτυρίες αναφέρουν από το 190 μ.Χ., στην Xu Yue's σύμφωνα με το έργο Συμπληρωματικές σημειώσεις για την τέχνη των σχημάτων.
Το παλαιότερο υπαρκτό έργο πάνω στη γεωμετρία βρίσκεται στην Κίνα και προέρχεται από μια φιλοσοφική σχολή μοϊστών (στα λατινικά γνωστοί ως Micius) το 330 π.Χ., αποτελούμενη από οπαδούς του Μοτσί (470–390 π.Χ.). Στο Μο Τσινγκ περιγράφονται διάφορες πτυχές που σχετίζονται με πολλούς τομείς της φυσικής επιστήμης, και ακόμα παρέχουν ένα μικρό αριθμό από γεωμετρικά θεωρήματα.
Στο 212 π.Χ., ο αυτοκράτορας Τσιν Σι Χουάνγκ διέταξε όλα τα βιβλία της αυτοκρατορίας Τσι να καούν και να επιβληθούν κυρώσεις σε όποιον αντιταχθεί. Αυτή η απόφαση δεν έγινε καθολικά αποδεκτή, αλλά συνέπεια αυτής είναι η μικρή μας γνώση για τα αρχαία κινεζικά μαθηματικά πριν από αυτή την ημερομηνία. Μετά το κάψιμο των βιβλίων καύση των βιβλίων το 212 π.Χ., η δυναστεία των Χαν (202 π.Χ.–220 μ.Χ.) παρήγαγε μαθηματικό έργο το οποίο πιθανώς επεκτάθηκε σε έργα που έχουν πλέον χαθεί. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι τα εννέα κεφάλαια σχετικά με τη μαθηματική τέχνη Τα εννέα κεφάλαια της μαθηματικής τέχνης, ο πλήρης τίτλος του οποίου εμφανίστηκε το 179 μ.Χ., χωρίς όμως να υπάρχει βάσει άλλων προγενέστερων τίτλων. Αποτελείται από 246 λεκτικά προβλήματα που σχετίζονται με τη γεωργία, τις επιχειρήσεις, καθώς και τη χρήση της γεωμετρίας για τον υπολογισμό υψών, ανοιγμάτων και αναλογιών κινεζική Παγόδα στην κατασκευή πύργων,μηχανική, τοπογραφία, και περιλαμβάνει υλικό σχετικά με ορθογώνια τρίγωνα και μια καλή προσέγγιση του αριθμού π. Περιλαμβάνει επίσης μαθηματικές αποδείξεις για το Πυθαγόρειο Θεώρημα, και μαθηματικούς τύπους για την Απαλοιφή Γκάους. Ο Λιου Χουέι βασίστηκε στις εργασίες του 3ου μ.Χ. αιώνα, και υπολόγισε το π με ακρίβεια 5 δεκαδικών ψηφίων. Στην πορεία γύρω στον 5ο αιώνα μ.Χ.,αν και πρόκειται περισσότερο για ένα θέμα καθαρά υπολογιστικής αντοχής και λιγότερο θεωρητικής γνώσης ο Τσου Τσονγκτσί προσέγγισε το π με ακρίβεια επτά δεκαδικών ψηφίων, η οποία προσέγγιση παρέμεινε ως η πιο ακριβής για τα επόμενα 1000 χρόνια. Επίσης ίδρυσε μια μέθοδο η οποία στη συνέχεια θα ονομαζόταν Αρχή του Καβαλιερύ για να βρει τον όγκο της σφαίρας.
Ακόμα και μετά την άνθιση των μαθηματικών στην Ευρώπη κατά την περίοδο της Αναγέννησης, τα ευρωπαϊκά και τα κινεζικά μαθηματικά ήταν ξεχωριστές παραδόσεις, με σημαντική πρόοδο για τα κινεζικά μαθηματικά να σημειώνεται από τα τέλη του 13ου αιώνα και μετά. Ιησουίτες ιεραπόστολοι όπως ο Ματέο Ρίτσι επιχείρησε έναν συγκερασμό,ένα πάντρεμα δηλαδή μεταξύ των δύο μαθηματικών παραδόσεων από τον 16ο έως το 18ο αιώνα, αν και σε αυτό το σημείο περισσότερες μαθηματικές ιδέες εισέρχονται από τα σύνορα της Κίνας παρά αναχωρούν.
Ινδικά μαθηματικά
Τα αρχικά δείγματα πολιτισμού στην ινδική υποήπειρο είναι ο πολιτισμός της κοιλάδας του Ινδού που άνθισε μεταξύ του 2600 και του 1900 π.Χ. στη λεκάνη του Ινδού ποταμού. Οι πόλεις τους ήταν ορισμένες με γεωμετρική κατανομή, αλλά κανένα μαθηματικό έγγραφο δε διασώζεται από αυτόν τον πολιτισμό.
Οι ινδουιστικό-αραβικοί αριθμοί εφευρέθηκαν από μαθηματικούς στην Ινδία. Τους έλεγαν «ινδουιστικούς αριθμούς». Αργότερα ονομάστηκαν «αραβικοί» αριθμοί από τους Ευρωπαίους, επειδή εισήχθησαν στη Δύση από Άραβες εμπόρους.[80]
Διάφορα σύνολα συμβόλων που χρησιμοποιούνταν για να αντιπροσωπεύσουν τους αριθμούς στο αριθμητικό σύστημα ινδουιστικό- αραβικό, εξελίχθηκαν από τους βραχμικούς αριθμούς. Κάθε ένα από τα περίπου δώδεκα σημαντικά σενάρια της Ινδίας έχει τον δικό του αριθμό ιερογλυφικών του (όπως κάποιος θα σημείωνε όταν θα περιεργάζονται Unicode διαγράμματα).
Τα αρχαιότερα σωζόμενα μαθηματικά αρχεία στην Ινδία είναι από το Σούτρα (και χρονολογούνται μεταξύ του 8ου π.Χ. αιώνα και του 2ου αιώνα μ.Χ.), όπου παραρτήματα σε θρησκευτικά κείμενα δίνουν απλούς κανόνες κατασκευής βωμών διαφόρων σχημάτων, όπως τετράγωνα, ορθογώνια, παραλληλόγραμμα και άλλα. Όπως και με την Αίγυπτο, η ενασχόληση με λειτουργικά θέματα στην κατασκευή ναών δείχνει μια προέλευση των μαθηματικών μέσα από θρησκευτικές τελετουργίες. Τα κείμενα Σούτρας δίνουν μεθόδους για τον τετραγωνισμό του κύκλου,δηλαδή την κατασκευή κύκλου περίπου ισοεμβαδικού ως προς δεδομένο τετράγωνο, οι οποίες συνεπάγονται πολλές διαφορετικές προσεγγίσεις της αξίας του π. Επιπλέον υπολογίζουν την τετραγωνική ρίζα με ακρίβεια από δύο έως και περισσότερων δεκαδικών ψηφίων, λίστες με Πυθαγόρειες τριάδες, και δίνουν μια πρώτη διατύπωση ανάλογη του Πυθαγόρειου θεωρήματος. Όλα αυτά τα αποτελέσματα βρίσκονται στα βαβυλωνιακά μαθηματικά, έχοντας δεχθεί επιρροή από την περιοχή της Μεσοποταμίας. Δεν είναι όμως γνωστό σε πιο βαθμό οι Σούτρες του Σούλμπας επηρέασαν τα μετέπειτα ινδικά μαθηματικά. Όπως και στην Κίνα, έτσι και στα μαθηματικά της Ινδίας υπάρχει έλλειψη συνέχειας: μεγάλες πρόοδοι διαδέχονται από μεγάλες περιόδους αδράνειας.
(5ος αιώνας π.Χ.) διαμόρφωσε κανόνες για τη Σανσκριτική γραμματεία. Ο συμβολισμός τους ήταν παρόμοιος με τη σύγχρονη μαθηματική σημειογραφεία, καθώς επίσης χρησιμοποιούνται, γεωμετρικοί μετασχηματισμοί, και αναδρομικοί τύποι.Ο Πινγκάλα (περίπου 3ος-1ος αιώνας π.Χ.) στην πραγματεία του προσωδεία χρησιμοποιεί μια συσκευή που αντιστοιχεί σε ένα δυαδικό σύστημα αρίθμησης. Οι απόψεις του για τη Συνδυαστική και το Μουσικό μέτρο αντιστοιχούν σε μια στοιχειώδη θεώρηση για το διωνυμικό θεώρημα. Το έργο του Πινγκάλα περιλαμβάνει επίσης τις βασικές ιδέες της Ακολουθίας Φιμπονάτσι (που το ονομάζει mātrāmeru.
Τα επόμενα σημαντικά μαθηματικά έγγραφα μετά τις Σούτρες του Σούλμπα είναι οι Σιντάντες. Πρόκειται για αστρονομικές πραγματείες από τον 4ο και 5ο αιώνα μ.Χ. (περίοδος Γκούπτα) και παρουσιάζει έντονη ελληνιστική επιρροή. Είναι σημαντικό ότι περιέχουν την πρώτη εμφάνιση των τριγωνομετρικών σχέσεων με βάση τη μισή χορδή, όπως συμβαίνει στη σύγχρονη τριγωνομετρία, αντί για την πλήρη χορδή, όπως στην περίπτωση της Πτολεμαϊκής τριγωνομετρίας. Μέσα από μια σειρά μεταφραστικών λαθών, οι λέξεις "ημίτονο" και "συνημίτονο" όπως τις γνωρίζουμε σήμερα, προέρχονται από τη σανσκριτική "τζίγια" και "κοτζίγια" αντίστοιχα.
Κατά τον 5ο αιώνα μ.Χ., ο Αριαμπάτα έγραψε το Αριαμπατίγια, ένα μικρό σε όγκο και γραμμένο σε στίχους έργο, στο οποίο αναφέρονται κανόνες υπολογισμού που χρησιμοποιούνται στην αστρονομία και τα μαθηματικά, χωρίς όμως καμία χρήση της λογικής και της επαγωγικής μεθόδου. Αν και οι μισές περίπου από τις πράξεις και τους υπολογισμούς είναι λάθος, η αξία του έργου Αριαμπατίγια έγκειτε στο ότι το δεκαδικό σύστημα θέσης και αξίας εμφανίζεται για πρώτη φορά. Αρκετούς αιώνες αργότερα, ο Αμπού Ριχάν Μπιρουνί χαρακτήρισε το Αριμπατίγια σαν ένα "μείγμα από κοινά βότσαλα και πολύτιμα κρύσταλλα".
Το 14ο αιώνα, ο Μαντάβα του Σανγκαμαγκράμα, ιδρυτής της λεγόμενης Σχολής αστρονομίας και μαθηματικών Κεράλα, βρήκε τη σειρά Μαντάβα–Λάιμπνιτς και χρησιμοποιώντας 21 όρους, υπολόγισε την τιμή του π ως 3.14159265359. Ο Μαντάβα επινόησε επίσης τις Μαντάβα-Γρηγόριες σειρές προκειμένου να υπολογίσει το τόξο της εφαπτομένης, και τις δυναμοσειρές Μαντάβα για να καθορίσει το ημίτονο και το συνημίτονο και την προσέγγιση του Τέιλορ. Τον 16ο αιώνα, o Τζιεσθαντέβα ενοποίησε πολλές από τις εξελίξεις και τα θεωρήματα της Κεράλα σχολής στη Γιούκτι-μπάσα. Ωστόσο, η σχολή της Κεράλα δεν διατύπωσε μια συστηματική θεωρία για την παραγώγιση και την ολοκλήρωση, ούτε υπάρχει οποιαδήποτε άμεση απόδειξη των αποτελεσμάτων τους. Η πρόοδος στα μαθηματικά μαζί με άλλους τομείς της επιστήμης παραμένει στάσιμη στην Ινδία, με την εγκαθίδρυση της μουσουλμανικής κυριαρχίας στην Ινδία.
Ισλαμικά μαθηματικά
Η Ισλαμική Αυτοκρατορία εδραιώθει σε ολόκληρη την Περσία, Μέση Ανατολή, Κεντρική Ασία, Βόρεια Αφρική, Ιβηρική Χερσόνησο, και τον 8ο αιώνα σε μέρη της Ινδίας πραγματοποίησε σημαντικές συνεισφορές στο κλάδο των Μαθηματικών. Παρόλα αυτά ένα μεγάλο μέρος των Ισλαμικών μαθηματικών κειμένων είναι γραμμένο στα Αραβικά,όπου τα περισσότερα από αυτά δεν είναι γραμμένα από Άραβες μελετητές σε όλο τον Ισλαμικό κόσμο την εποχή εκείνη,το οποίο μοιάζει πολύ στην ελληνική κατάσταση που επικρατούσε εκείνη την περίοδο στον Ελληνικό Κόσμο. Οι Πέρσες συνέβαλαν στον κόσμο των Μαθηματικών παράλληλα με τους Άραβες.
Στην Αίγυπτο, ο Αμπού Καμίλ επέκτεινε την άλγεβρα στο σύνολο των άρρητων αριθμών, την αποδοχή των τετραγωνικών ριζών και των τέταρτων ριζών ως τις λύσεις και τους συντελεστές με τετραγωνικές εξισώσεις. Ανέπτυξε επίσης τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την επίλυση των τριών μη γραμμικών εξισώσεων με τρεις άγνωστες μεταβλητές. Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των έργων του, είναι ότι προσπαθεί να βρει όλες τις πιθανές λύσεις για ορισμένα από τα προβλήματά του, συμπεριλαμβανομένου ενός όπου βρήκε 2676 λύσεις. Τα έργα του διαμόρφωσαν μια σημαντική βάση για την ανάπτυξη της άλγεβρας και επηρέασαν αργότερα μαθηματικούς, όπως ο αλ-Καρατζί και ο Φιμπονάτσι.
Περισσότερες βελτιώσεις στον τομέα της άλγεβρας πραγματοποιήθηκαν από τον αλ-Καρατζί στη διατριβή του αλ-Φαχρί, όπου ανέλυσε τη μεθοδολογία του ενσωμάτωσης δυνάμεων ακέραιων αριθμών και ριζών ακέραιων αριθμών σε μια άγνωστη ποσότητα. Γύρω στο 1000 μ.Χ., σε ένα βιβλίο του αλ-Καρατζί υπάρχει περίπου μια απόδειξη με μαθηματική επαγωγή, ο οποίος τη χρησιμοποίησε για να αποδείξει το διωνυμικό θεώρημα,το Τρίγωνο του Πασκάλ και το άθροισμα των ολοκληρωμάτων των κύβων. Ο ιστορικός των μαθηματικών, Φ. Βεπκέ, παίνευσε τον αλ-Καρατζί σχετικά με το γεγονός ότι ήταν ο πρώτος που εισήγαγε τη θεωρία του αλγεβρικού λογισμού. Επίσης τον 10ο αιώνα, ο Αμπούλ Ουαφά μετέφρασε τα έργα του Διόφαντου στα Αραβικά. Ο Ιμπν αλ-Χαϊθάμ ήταν ο πρώτος μαθηματικός που εξήγαγε τον τύπο του αθροίσματος τέταρτης δύναμης,χρησιμοποιώντας μια μέθοδο οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί γενικά για το άθροισμα οποιασδήποτε ακέραιας δύναμης. Χρησιμοποίησε τη μέθοδο της ολοκλήρωσης για να υπολογίσει τον όγκο μιας παραβολής και ήταν ικανός να γενικέψει το αποτέλεσμά του αυτό για την ολοκλήρωση πολυωνύμων μεγαλύτερα από τετάρτου βαθμού. Έφτασε πολύ κοντά στο να ανακαλύψει έναν γενικό τύπο για την ολοκλήρωση πολυωνύμων αλλά δεν ασχολήθηκε με πολυώνυμα μεγαλύτερα του τέταρτου βαθμού.
Στο τέλος του 11ου αιώνα, ο Ομάρ Καγιάμ έγραψε το Συζητήσεις των δυσκολιών στον Ευκλείδη, ένα βιβλίο σχετικά με τα ελαττώματα που αντιλήφθηκε στα Στοιχεία του Ευκλείδη, και ιδιαίτερα στο αξίωμα των παράλληλων ευθειών. Ήταν επίσης ο πρώτος που βρήκε τη γενική γεωμετρική λύση στην κυβική εξίσωση. Επίσης άσκησε μεγάλη επιρροή και στην ημερολογιακή μεταρρύθμιση.
Τον 13ο αιώνα, Νασίρ αλ-Ντιν Τουσί (Νασιρεντίν) πραγματοποίησε βελτιώσεις στη σφαιρική τριγωνομετρία. Επίσης πρόσθεσε μια σημαντική δουλειά σχετικά με το αξίωμα των παράλληλων ευθειών του Ευκλείδη.Τον 15ο αιώνα, Γκιγιάθ αλ-Κασί υπολόγισε την τιμή τουπ μέχρι το 16ο δεκαδικό ψηφίο. Ο Κασί επίσης είχε έναν αλγόριθμο ο οποίος υπολόγιζε την ν-οστή ρίζα,ο οποίος ήταν μια ειδική περίπτωση των μεθόδων που ανακάλυψαν αιώνες αργότερα ο Πάολο Ρουφίνι και ο Ουίλιαμ Τζορτζ Χόρνερ.
Άλλα επιτεύγματα των Μουσουλμανικών Μαθηματικών κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου είναι η σημειογραφία της υποδιαστολής στους Αραβικούς αριθμούς, η ανακάλυψη σύγχρονων τριγωνομετρικών συναρτήσεων εκτός από τις ημιτονοειδής,η εισαγωγή του αλ-Κίντι στην κρυπτανάλυση και στις ανάλυση συχνοτήτων, η βελτίωση της αναλυτικής γεωμετρίας από τον Ιμπν αλ-Χαϊθάμ, το ξεκίνημα της αλγεβρικής γεωμετρίας από τον Ομάρ Καγιάμ και η βελτίωση μιας αλγεβρικής σημειογραφίας από τον αλ-Καλασαντί.
Κατά τη διάρκεια της Οθωμανικής Αυτοκρατορίας και τη δυναστεία των Σαφαβίδων από τον 15ο αιώνα, την ανάπτυξη των Ισλαμικών μαθηματικών διαδέχθηκε η στασιμότητα.
Μεσαιωνικά Ευρωπαϊκά μαθηματικά
Το ενδιαφέρον των Μεσαιωνικών Ευρωπαίων στα μαθηματικά οδηγήθηκε από το ενδιαφέρον για κάτι διαφορετικό από τα σύγχρονα μαθηματικά. Ένα καθοριστικό στοιχείο ήταν η πεποίθηση ότι τα μαθηματικά προμηθεύουν το κλειδί για να καταλάβει κανείς τη δύναμη της φύσης, αυτό συχνά τεκμηριώνεται από τον Τίμαιο του Πλάτωνα και το βιβλικό απόσπασμα (στο Βιβλίο της Σοφίας) όπου ο Θεός είχε διατάξει όλα τα πράματα στο πλαίσιο του μέτρου, καθώς και τον αριθμό και το βάρος.
Ο Βοήθιος παρείχε ένα μέρος για τα μαθηματικά στο πρόγραμμα σπουδών τον 6ο αιώνα όταν επινόησε τον όρο quadrivium για να περιγράψει τη μελέτη της αριθμητικής, γεωμετρίας,αστρονομίας και μουσικής. Έγραψε το De institutione arithmetica,σε ελεύθερη μετάφραση από την ελληνική γλώσσα από τον Νικόμαχο την Εισαγωγή στην Αριθμητική, De institutione musica, το οποίο επίσης προέρχεται από την ελληνική πηγή, και μια σειρά από αποσπάσματα από τα Στοιχεία του Ευκλείδη. Η δουλεία του ήταν θεωρητική,παρά πρακτική, και ήταν η βάση των μαθηματικών σπουδών μέχρι την ανάκτηση των Ελληνικών και Αραβικών μαθηματικών ερευνών.
Τον 12ο αιώνα, Ευρωπαίοι μελετητές ταξίδεψαν στην Ισπανία και στη Σικελία αναζητώντας επιστημονικά Αραβικά κείμενα, περιλαμβάνοντας το Συνοπτικό Βιβλίο για τον Υπολογισμό με Μεταφορά και Απλοποίηση, του αλ-Χουαρίζμι, το οποίο μεταφράστηκε στα λατινικά από τον Ρόμπερτ του Τσέστερ, και ολόκληρο το κείμενο από τα Στοιχεία του Ευκλείδη,το οποίο μεταφράστηκε σε πολλές εκδοχές από τους Αβελάρδο του Μπαθ, Ερμάνος της Καρινθίας, και Γεράρδο της Κρεμόνας.
Αυτές οι νέες πηγές πυροδότησαν μια ανανέωση στο κλάδο των μαθηματικών. Ο Φιμπονάτσι, ο οποίος έγραψε το Liber Abaci, το 1202 και εκσυγχρονίστηκε το 1254, παρήγαγε τα πρώτα σημαντικά μαθηματικά στην Ευρώπη, δεδομένου την εποχή του Ερατοσθένη, ένα κενό πάνω από χιλιάδες χρόνια. Η έρευνα εισήγαγε τους ινδοαραβικούς αριθμούς στην Ευρώπη και συζητήθηκαν αρκετά μαθηματικά προβλήματα.
Ο Χέιτσμπιουρι και άλλοι καθόρισαν μαθηματικά την απόσταση που καλύπτει ένα σώμα το οποίο υπόκειται σε ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση (σήμερα: ολοκλήρωμα), δηλώντας ότι: «ένα κινούμενο σώμα, το οποίο αφομοιώνει ή χάνει αυτή την αύξηση (της ταχύτητας), θα διασχίσει σε μια δεδομένη χρονική στιγμή μία απόσταση εντελώς ίση με εκείνη που θα διέσχιζε αν κινείτο συνεχώς μέσα από την ίδια φορά με τη μέση ταχύτητα.
Ο Νικόλ Ορεσίμ στο Πανεπιστήμιο του Παρισιού και ο Ιταλός Τζοβάνι ντι Κασάλι περιείχαν, ο καθένας ξεχωριστά, γραφικές παραστάσεις αυτής της σχέσης, υποστηρίζοντας ότι η περιοχή κάτω από τη γραμμή που απεικονίζει τη σταθερή επιτάχυνση, συμβολίζει τη συνολική απόσταση που διανύθηκε. Σε μία μεταγενέστερη μαθηματική ερμηνεία στα «Στοιχεία του Ευκλείδη», ο Ορεσίμ έκανε μία πιο λεπτομερή γενική ανάλυση στην οποία έδειξε ότι ένα σώμα θα αποκτήσει σε κάθε διαδοχική αύξηση του χρόνου μία προσαύξηση για κάθε ιδιότητα που αυξάνει όπως οι μονοί αριθμοί. Από τότε που ο Ευκλείδης απέδειξε ότι το άθροισμα που αποκτήθηκε από το σώμα αυξάνεται όπως το τετράγωνο του χρόνου.
Αναγεννησιακά Μαθηματικά
Κατά τη διάρκεια της Αναγέννησης, η ανάπτυξη των μαθηματικών και της λογιστικής ήταν συνυφασμένη. Ενώ δεν υπάρχει άμεση σχέση ανάμεσα στην άλγεβρα και στη λογιστική, η διδασκαλία των θεμάτων και των βιβλίων που δημοσιεύονταν συχνά προορίζονταν για παιδιά εμπόρων που στέλνονταν σε "σχολεία του υπολογισμού" (στη Φλάνδρα και στη Γερμανία) ή σε σχολεία του άβακα (γνωστά στην Ιταλία ως abbaco), όπου μάθαιναν δεξιότητες χρήσιμες για το εμπόριο και τις συναλλαγές. Πιθανώς, δεν υπάρχει ανάγκη στην άλγεβρα για την εκτέλεση πράξεων λογιστικής, αλλά για πολύπλοκες πράξεις στο παζάρι ή για τον υπολογισμό των σύνθετων τόκων, μία βασική γνώση της αριθμητικής που ήταν υποχρεωτική και η γνώση της άλγεβρας ήταν πολύ χρήσιμη.
Η επανεξέταση της Αριθμητικής, Γεωμετρικής, Λόγοι και Αναλογίες του Λούκα Πατσιόλι (βλέπε το λήμμα Summa de Arithmetica, Geometria, Proportioni et Proportionalitẚ του Πατσιόλι, μια ιταλική "αναθεώρηση της Αριθμητικής, Γεωμετρίας, Λόγου και Αναλογίας") τυπώθηκε για πρώτη φορά και δημοσιεύτηκε στη Βενετία το 1494. Περιελάμβανε μία πραγματεία 27 σελίδων σχετικά με την τήρηση βιβλίων, "Στοιχεία Υπολογισμού και Καταγραφής" ("Particularis de Computis et Scripturis", ελληνικά: "Λεπτομέρειες του υπολογισμού και της καταγραφής"). Γράφτηκε αρχικά και πωλήθηκε κυρίως σε εμπόρους που χρησιμοποιούσαν το βιβλίο ως κείμενο αναφοράς, ως μία πηγή ευχαρίστησης από τους μαθηματικούς γρίφους που περιείχε και για να βοηθήσει στη εκπαίδευση των γιων τους. Στην "Summa Arithmetica" ο Πατσιόλι εισάγει τα σύμβολα συν και πλην για πρώτη φορά σε εκτυπωμένο βιβλίο, σύμβολα που έγιναν τα βασικά στα Ιταλικά Αναγεννησιακά Μαθηματικά. Η "Summa Arithmetica" ήταν επίσης το πρώτο γνωστό βιβλίο που τυπώθηκε στην Ιταλία για να περιέχει άλγεβρα. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο ίδιος ο Πατσιόλι είχε δανειστεί ένα μεγάλο μέρος του έργου του Πιέρο ντέλλα Φραντσέσκα τον οποίο αντέγραψε.
Στην Ιταλία, κατά το πρώτο μισό του 16ου αιώνα, οι Σιπιόνε ντελ Φέρο κα Νικολό Φοντάνα Ταρτάλια ανακάλυψαν λύσεις για τις κυβικές εξισώσεις. Ο Τζερόλαμο Καρντάνο τις δημοσίευσε το 1545 στο βιβλίο του Ars Magna, μαζί με μια λύση για τις εξισώσεις τετάρτου βαθμού, που ανακλήθηκαν από τον μαθητή του Λοντοβίκο Φεράρι. Το 1572 ο Ραφαέλ Μπομπέλι δημοσίευσε το L'Algebra στο οποίο έδειξε πώς να αντιμετωπιστούν οι φανταστικοί αριθμοί που θα μπορούσαν να εμφανιστούν στο τύπο για την επίλυση κυβικών εξισώσεων του Καρντάνο.
Το βιβλίο του Σίμον Στέφεν De Thiende ("Η τέχνη των δεκάτων"), που δημοσιεύτηκε πρώτη φορά στα ολλανδικά το 1585, περιείχε την πρώτη συστηματική επεξεργασία της δεκαδικής μορφής, η οποία επηρέασε όλες τις μεταγενέστερες εργασίες για το σύστημα των πραγματικών αριθμών.
Κατά τη διάρκεια της Αναγέννησης, η επιθυμία των καλλιτεχνών να παρουσιάσουν το φυσικό κόσμο ρεαλιστικά σε συνδυασμό με την εκ νέου ανακάλυψη της φιλοσοφίας των Ελλήνων, οδήγησε τους καλλιτέχνες να μελετήσουν μαθηματικά. Επίσης, οι μηχανικοί και οι αρχιτέκτονες της εποχής χρειάζονταν τα μαθηματικά σε κάθε περίπτωση. Η τέχνη της ζωγραφικής με προοπτική και οι εξελίξεις στη γεωμετρία που εμπλέκονται μελετήθηκαν εντατικά.
17ος αιώνας
Τον 17ο αιώνα υπήρξε μια πρωτοφανής έκρηξη μαθηματικών και επιστημονικών ιδεών σε όλη την Ευρώπη. Ο Γαλιλαίος παρατήρησε την τροχιά των δορυφόρων του Δία, χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο βασισμένο σε ένα παιχνίδι από την Ολλανδία. Ο Τίχο Μπράχε μάζεψε μια τεράστια ποσότητα μαθηματικών δεδομένων εξηγώντας τις θέσεις των πλανητών στον ουρανό. Ο Γιοχάνες Κέπλερ βοηθός του Μπράχε ήταν ο πρώτος που εκτέθηκε και ασχολήθηκε με τη σοβαρά με το θέμα της κίνησης των πλανητών. Οι υπολογισμοί του Κέπλερ απλοποιήθηκαν από την ταυτόχρονη εφεύρεση των λογαρίθμων από τους Τζον Νάπιερ και Γιοστ Μπούργκι. Ο Κέπλερ έγινε επιτυχημένος στους νόμους εφαρμοσμένων μαθηματικών στην κίνηση των πλανητών. Η αναλυτική γεωμετρία που αναπτύχθηκε από τον Ρενέ Ντεκάρτ (1596–1650) έδωσε τη δυνατότητα ώστε να απεικονιστούν οι θέσεις σε γράφημα, στις Καρτεσιανές συντεταγμένες. Ο Στέφεν δημιούργησε τη βάση της σύγχρονης δεκαδικής μορφής ικανή να περιγράψει όλους τους αριθμούς, είτε ρητούς είτε άρρητους.
Με βάση προηγούμενες εργασίες από πολλούς προκατόχους του, ο Ισαάκ Νεύτων ανακάλυψε τους νόμους της φυσικής εξηγώντας τους νόμους του Κέπλερ και συγκέντρωσε όλες τις ιδέες γνωστές ως λογισμός. Ο Γκότφριντ Βίλχελμ Λάιμπνιτς ο οποίος θεωρείται ένας από τους πιο σημαντικούς μαθηματικούς του 17ου αιώνα, οποίος ανέπτυξε τον λογισμό o οποίος χρησιμοποιείται και σήμερα. Επιστήμη και μαθηματικά είχαν γίνει διεθνή εγχείρημα το οποίο θα διαδοθούν σε όλο τον κόσμο.
Επιπλέον τα εφαρμοσμένα μαθηματικά άρχισαν να επεκτείνονται σε νέες περιοχές, με τη βοήθεια από τους Πιερ ντε Φερμά και Μπλεζ Πασκάλ. Ο Μπλεζ Πασκάλ και ο Φερμά έθεσαν τα θεμέλια για την έρευνα της θεωρίας πιθανοτήτων και τους αντίστοιχους νόμους της συνδυαστικής σε ένα παιχνίδι σε ένα τυχερό παιχνίδι. Ο Πασκάλ μέσω ενός στοιχήματος προσπάθησε να χρησιμοποιήσει μία νέα θεωρία πιθανοτήτων, υποστηρίζοντας μια ζωή αφιερωμένη στη θρησκεία με τη δικαιολογία ότι αν και η πιθανότητα επιτυχίας είναι μικρή ανταμοιβή θα είναι τεράστια.Με κάποια έννοια, αυτή προαναγγέλλει την ανάπτυξη της θεωρίας χρησιμότητας στο 18ο του 19ο αιώνα.
18ος αιώνας
Ο σημαντικότερος Μαθηματικός που επηρέασε τον 18ο αιώνα είναι αναμφισβήτητα ο Λέοναρντ Όιλερ. Οι συνεισφορές του κυμαίνονται από την ίδρυση της μελέτη της θεωρίας γραφημάτων με το πρόβλημα με τις Επτά Γέφυρες της Καινιξβέργης και φτάνει στην τυποποίηση των σύγχρονων μαθηματικών όρων και συμβόλων. Για παράδειγμα, ονόμασε την Τετραγωνική ρίζα του μείον 1 με το σύμβολο i, και διέδωσε τη χρήση του ελληνικού γράμματος Π για την αναλογία της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του. Επίσης έκανε πολυάριθμες συμβολές στη μελέτη της τοπολογίας, θεωρία γραφημάτων, λογισμός, Συνδυαστική, και σύνθετη ανάλυση, όπως αποδεικνύεται από το πλήθος των θεωρημάτων και των συμβολισμών που πήραν και το όνομά του.
Άλλοι σημαντικοί Ευρωπαίοι μαθηματικοί του 18ου αιώνα είναι οι Ζοζέφ Λουί Λαγκράνζ, ο οποίος έκανε πρωτοποριακή εργασία στη θεωρία αριθμών, άλγεβρα, διαφορικό λογισμό, και στον λογισμό των μεταβολών, και ο Πιέρ Σιμόν Λαπλάς που, στην εποχή του Ναπολέοντα, έκανε σημαντική δουλειά πάνω στη βάση της Στατιστικής.
19ος Αιώνας
Κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα τα μαθηματικά έγιναν όλο και περισσότερα αφηρημένα. Τον 19ο αιώνα έζησε ο Καρλ Φρίντριχ Γκάους (1777–1855). Αφήνοντας κατά μέρος τις πάρα πολλές συνεισφορές του στην επιστήμη των Θεωρητικών Μαθηματικών είναι γνωστός για το επαναστατικό του έργο πάνω στις εξισώσεις πάνω πολύπλοκες μεταβλητές, στη γεωμετρία και στη σύγκλιση σειρών. Επίσης έδωσε τις πρώτες ικανοποιητικές αποδείξεις στο θεμελιώδες Θεώρημα της Άλγεβρας και του τετραγωνικού νόμου αντιστροφής.
Αυτόν τον αιώνα αναπτύχθηκαν δύο από τις μορφές μη Ευκλείδειας Γεωμετρίας, όπου το αξίωμα της παραλληλίας από την Ευκλείδεια Γεωμετρία δεν ισχύει. Ο Ρώσος μαθηματικός Νικολάι Ιβάνοβιτς Λομπατσέφσκι και ο ανταγωνιστής του, μαθηματικός Γιάνος Μπολιάι, ανεξάρτητα ο καθένας όρισε και μελέτησε την Υπερβολική Γεωμετρία, όπου η μοναδικότητα των παραλλήλων ευθειών δεν ισχύει. Σε αυτή τη γεωμετρία το άθροισμα των γωνιών σε ένα τρίγωνο μπορούσε να είναι λιγότερο από 180°. Η ελλειπτική γεωμετρία αναπτύχθηκε αργότερα τον 19ο αιώνα από τον Γερμανό μαθηματικό Μπέρναρντ Ρίμαν, εδώ παράλληλες δεν μπορούν να βρεθούν και ένα τρίγωνο προσθέτοντας τις γωνίες μπορεί να είναι παραπάνω από 180° μοίρες. Ο Ρίμαν ανέπτυξε επίσης τη θεωρία του Ρίμαν, η οποία ενοποιεί και γενικεύει τους τρεις τύπους γεωμετρίας, και ορίζει την έννοια της πολλαπλότητας, η οποία γενικεύει τις ιδέες των καμπυλών και επιφανειών.
Ο 19ος αιώνας είδε την αρχή πολλών αφηρημένων μορφών άλγεβρας. Ο Ερμάνος Γκράσμαν από τη Γερμανία ήταν ο πρώτος που έδωσε μία πρώτη εκδοχή των διανυσματικών χώρων. Ο Ουίλθαμ Ρόουαν Χάμιλτον από την Ιρλανδία ανέπτυξε μία αντιμεταθετική άλγεβρα. Ο Τζορτζ Μπουλ επινόησε μία άλγεβρα η οποία στη συνέχεια εξελίχθηκε σε μία άλγεβρα του Μπουλ, η οποία είχε μόνο τους αριθμούς 0 και 1. Η συγκεκριμένη άλγεβρα ήταν η αφετηρία της μαθηματικής λογικής και έχει σημαντικές εφαρμογές στην επιστήμη των υπολογιστών.
Ο Αυγουστίνος-Λουδοβίκος Κωσύ, Μπέρναρντ Ρίμαν, και Καρλ Βάιερστρας αναδιατύπωσαν τον λογισμό σε έναν πιο αυστηρό τρόπο.
Επίσης, για πρώτη φορά, τα όρια των μαθηματικών ερευνήθηκαν. Ο Νίλες Χένρικ Άμπελ, από τη Νορβηγία και ο Εβαρίστ Γκαλουά, από τη Γαλλία, απέδειξαν ότι δεν υπάρχει γενική αλγεβρική μέθοδος για την επίλυση πολυωνυμικών εξισώσεων βαθμού μεγαλύτερου από τέσσερα (θεώρημα Άμπελ–Ρουφίνι). Άλλοι μαθηματικοί του 19ου αιώνα, χρησιμοποίησαν αυτήν την απόδειξη και έδειξαν ότι η χρήση κανόνα και διαβήτη δεν είναι αρκετή για να διαιρεθεί στα τρία μια αυθαίρετη γωνία, να κατασκευαστεί μία πλευρά του κύβου από το διπλάσιο του όγκου ενός δεδομένου κύβου, ούτε να κατασκευάσει ένα τετράγωνο ίσο σε έκταση με δεδομένο κύκλο. Οι μαθηματικοί είχαν μάταια προσπαθήσει να λύσουν όλα αυτά τα προβλήματα από την εποχή των αρχαίων Ελλήνων. Από την άλλη πλευρά, ο περιορισμός των τριών διαστάσεων στη γεωμετρία ξεπεράστηκε κατά τον 19ο αιώνα, μέσω εκτιμήσεων του χώρου των παραμέτρων και των υπερπερίπλοκων αριθμών.
Οι Άμπελ και Γκαλουά, μέσω των ερευνών, βρίσκοντας λύσεις σε διάφορες πολυωνυμικές εξισώσεις, έθεσαν τις βάσεις για την περαιτέρω εξέλιξη της θεωρίας ομάδων και των τομέων σε σχέση με την αφηρημένη άλγεβρα. Κατά τον 20ό αιώνα οι φυσικοί και άλλοι επιστήμονες είχαν δει τη θεωρία της ομάδας ως έναν ιδανικό τρόπο για να σπουδάσουν συμμετρία.
Αργότερα τον 19ο αιώνα, ο Ζορζ Καντόρ καθόρισε τα πρώτα θεμέλια της θεωρίας συνόλων, γεγονός που επέτρεψε την αυστηρή αντιμετώπιση της έννοιας του απείρου και είχε γίνει η κοινή γλώσσα όλων σχεδόν των μαθηματικών. Η θεωρία συνόλων του Καντόρ, και η άνοδος της μαθηματικής λογικής στα χέρια του Πεάνο, Λ. Ε. Τζ. Μπράουερ, Ντέιβιντ Χίλμπερτ, Μπέρτραντ Ράσελ και του Ουάιτχεντ, ξεκίνησε μια πολύχρονη συζήτηση πάνω στα θεμέλια των μαθηματικών.
Τον 19ο αιώνα ιδρύθηκαν διάφορες μαθηματικές εταιρείες όπως: η Μαθηματική Εταιρεία του Λονδίνου το 1865, η Μαθηματική Εταιρεία της Γαλλίας το 1872, ο Μαθηματικός Κύκλος του Παλέρμο το 1884, η Μαθηματική Εταιρεία του Εδιμβούργου το 1883, και η Αμερικανική Μαθηματική Εταιρεία 1888. Η πρώτη διεθνής εταιρεία ειδικού ενδιαφέροντος, η Εταιρεία Κουατέρνιον ιδρύθηκε το 1899.
Το 1897, ο Χένσελ εισήγαγε τους εξαρτημένους από το π αριθμούς (πιαδικοί αριθμοί).
20ός αιώνας
Σε μια ομιλία 1900 λέξεων στο Διεθνές Συνέδριο των Μαθηματικών, ο Ντάβιντ Χίλμπερτ καθόρισε ένα κατάλογο 23 άλυτων προβλημάτων των μαθηματικών. Τα προβλήματα αυτά, που εκτείνονται σε πολλούς τομείς των μαθηματικών, σχηματίζουν μια κεντρική εστίαση για ένα μεγάλο μέρος των μαθηματικών του 20ού αιώνα. Σήμερα, 10 έχουν λυθεί, 7 εν μέρει επιλυθεί, και 2 είναι ακόμη ανοικτά. Τα υπόλοιπα 4 είναι υπερβολικά χαλαρά σχεδιασμένα για να δηλωθούν ως λυμμένα ή όχι.