數學史上不乏鴻篇巨製的大作,大體可分為這幾類:總結前人的成果,系統成書,名垂千古;大膽創新,建立新學科;引入新思想、新方法,開闢新時代;為解決數學問題,對數學進行總結歸納,形成理論等。
希臘歐幾裡得著《幾何原本》是用公理法建立演繹數學體系的最早典範,可謂是數學家中的「聖經」,大量廣泛的被歷代數學家所研習。這種嚴密的公理化思想影響著數學的發展,出於對《幾何原本》中第5公設的重新審視,羅巴切夫斯基和黎曼分別建立了羅氏幾何和黎曼幾何。
在哲學和數學碰撞的浪漫年代,以笛卡爾為代表的數學家,空前創造性的將代數和幾何結合起來,將幾何問題轉化為代數問題。而法國笛卡爾的《幾何學》出版,標誌著解析幾何學的創立。《解析幾何》的面世標誌著數學由常量數學進入變量數學時代,將數學代入分析的時代!
科學巨匠牛頓的《自然哲學的數學原理》可謂是不朽巨著,整個著作體現了牛頓探索自然的精神:從實驗提供的基本定律出發,通過數學演繹論證,建立完整的科學體系,進一步解決各種實際問題。而書中需要迫切解決的問題,更是促進了微積分的發展。
洛必達的《無窮小分析》是第一本關於微積分的教材,當時的分析學發展迅速,但也有大量的基礎問題未能得到解決,而《無窮小分析》對數學分析人才的培養可正是功不可沒。
到高斯的《算術研究》出版之前,數論已經積累了豐富的成果,只是這些成果太過星散,不成體系。就像古希臘的歐幾裡得總結前人的成果,將幾何建立在公理、公設上而系統成書;高斯也將數論系統成書,使得數論成為一個獨立的學科,自此,由於不同數學方法的應用,而產生不同的數論分支。除此之外,書中還有大量高斯的工作成果,如高斯給出代數基本定理的第一個證明。
公元1821年:法國柯西出版《分析教程》,引進不一定具有解析表達式的函數概念;獨立于波爾查諾提出極限、連續、導數等定義和級收斂判別準則,是分析嚴密化運動中第一部影響深遠的著作。
義大利皮亞諾著《算術原理》,給出自然數公理體系。
康託爾的「集合論」可謂是數學界的一枚「核彈」,引發了第三次數學危機,使得數學家紛紛考慮數學的基礎問題,甚至產生了著名的三大學派:形式主義、邏輯主義、直覺主義。與此同時,集合論被廣泛的應用於數學的每一個分支領域。
公元1899年:德國希爾伯特出版《幾何基礎》,給出歷史上第一個完備的歐幾裡得幾何公理體系,開創公理化方法,並預示了數學基礎的形式主義觀點。希爾伯特的公理化思想或方法,啟發了其他數學的發展,比如柯爾莫哥洛夫對概率論進行了公理化。
英國羅素、懷特海的《數學原理》的出版,促進了數理邏輯的發展。提出另一種集合論公理系統一一類型論。