1.以(数学中的美)为题目的论文
什么是数学美呢?它的本质是什么呢?从国内的研究来看,有这样一些描述:“数学美是一种人的本质力量通过宜人的数学思维结构的呈现”,“数学美是数学创造的自由形式”,“数学美是真与善的统一”,“数学美的本质在于序”……等等。
数学美的客观性:即指客观存在于数学领域中的审美对象是不以审美主体是否承认、是否意识到为转移的,尽管因审美主体的主观条件的不同,并不是所有的或特定的数学美都能为审美主体所感知,但这并不能改变这数学美的存在。 数学美的社会性:数学美是一种社会现象,因为数学美是对人而言的。
数学家通过数学实践活动(特别是数学理论创造的实践活动),使自己的本质力量“对象化”了,或者说“自然人化”了。所谓的“人化”就是人格化,即自然物具有人的本质的印记,实质上就是社会化。
这种社会化的内容正是数学美的内容,它是数学美产生的本原。 数学美的物质性:数学美的内容――人的本质力量必须通过某种形式呈现出来,必需要有附体,数学美的这种形式或附体,即数学美的物质属性。
数学美的宜人性:即数学美形式应该使审美主体感到愉悦。审美主体的愉悦性,一方面自然是由审美主体的心理和生理的原因造成的,另一方面,也是最根本的,还在于对象本身是具有足以引起主体愉悦的属性和条件。
简言之,数学美的形式必须与人的认识、人类心灵深处的渴望的本质上相吻合。 首先要提到的当推古希腊时期的毕达哥拉斯,毕达哥拉斯学派第一次提出了“美是和谐与比例”的观点,认为宇宙的和谐是由数决定的,他运用这一美学思想形成了点子数(即形数)理论;并以所谓亲和数与完全数来反映体现宇宙和谐的“亲和”与“完全”。
作为古希腊唯心主义哲学的主要代表人物,柏拉图认为数学的美是一种纯抽象的美,尽管柏拉图的理念世界是抽象的世界,但他却第一次提出了理念世界是“真善美的统一”的见解。 17世纪,笛卡儿所创立的解析几何是数学史上极其杰出的成果,它使几何与代数得到完美的统一,充分揭示了数学的协调美和统一美。
18世纪,该世纪著名数学家欧拉的数学美思想在其《无穷小分析引论》中得到生动的体现,这是一部极其优美的数学专著。 19世纪,有人称19世纪的数学是“革命的数学”,数学美学思想在这一时期也极为活跃,拉普拉斯、高斯、哈密尔顿、黎曼等人在这方面都作出了贡献。
20世纪,数学家们开始自觉地运用数学美学方法,总结数学审美标准,探讨数学发明中的审定心理,其突出代表人物是19世纪末及20世纪初的庞加莱及被誉为“超人的天才”的冯·诺伊曼,还有研究数学领域中的发明心理学的法国著名数学家雅克·阿达玛。 数学美的表现形式 简单性 是数学美的基本表现形式之一。
作为反映现实世界量及其关系规律的数学来说,那种最简洁的数学理论最能给人以美的享受。 简单性又是数学发现与创造中的美学因素之一。
最简单的例子便是代数运算中之乘法与幂的运算的引进是源于避免重复的加法运算和重复的乘法运算: 统一性 是指部分与部分,部分与整体之间的内在联系或共同规律所呈现出来的和谐、协调、一致。 数学美中的统一性在数学中有很多体现。
数学推理的严谨性和矛盾性体现了和谐;表现在一定意义上的不变性,反映了不同对象的协调一致。例如,数的概念的一次次扩张和数系的统一,运算法则的不变性;几何中的圆幂定理是相交弦定理、切、割线定理的统一形式。
对称性 是指组成某一事物或对象的两个部分的对等性。数学形式和结构的对称性、数学命题关系中的对偶性、数学方法中的对偶原理方法都是对称美的自然表现。
毕达哥拉斯说:“一切立体图形中,最美的是球形,一切平面图形中最美的是圆形。”因为这两种形体在各个方向上都是对称的。
此外,象正多边形、正多面体、旋转体和圆锥曲线等都给人以完善、对称的美感。在代数中轮换对称式表明了代数式中字母可以互换的对称关系。
在数学解题方面,对称方法和反射方法往往使问题解决的过程简捷明快。 秩序性,就其愿意而言,秩序是事物在空间或时间上排列的先后、也可作为层次等等的理解。
数学中的“秩序”具有极其重要的、决定性的意义,意大利数学家G·卡雷里认为,“数学是而且将总是一门被看作关系系统的序的科学。当涉及形式时,它从不会与它们的实质有关,而仅仅与这些形式之间可陈述的联系有关。
单一元素只能在使之有序化的系统联系之中才得到决定并因而获得意义。” 奇异性,奇异性是指数学中原有的习惯法则和统一格局被新的事物(思想、方法、理论)所突破,或出乎意料、超乎想象的结果所带来的新颖和奇特。
数学美学方法的特点 1、直觉性,审美直觉是数学直觉中的一种重要类型,数学美学方法主要还是一种受审美直觉所驱动,而作出美学考虑的方法。正因为如此,数学美学方法的成功运用与主体的直觉能力就有很大关系。
这一特点也说明,运用它所得到的结论,最终还要通过逻辑方法的检验才能成立。 2、情感性 数学美学方法的运用是建立在审美主体的数学美感之上的,和任何美感一样,人们对于数学的美感也具有强烈的感情色彩。
愉悦、平。
2.高一数学选修论文答辩课题
三个“二次”即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式是中学数学的重要内容,具有丰富的内涵和密切的联系,同时也是研究包含二次曲线在内的许多内容的工具.高考试题中近一半的试题与这三个“二次”问题有关.本节主要是帮助考生理解三者之间的区别及联系,掌握函数、方程及不等式的思想和方法. ●难点磁场 已知对于x的所有实数值,二次函数f(x)=x2-4ax+2a+12(a∈R)的值都是非负的,求关于x的方程 =|a-1|+2的根的取值范围. ●案例探究 〔例1〕已知二次函数f(x)=ax2+bx+c和一次函数g(x)=-bx,其中a、b、c满足a>b>c,a+b+c=0,(a,b,c∈R). (1)求证:两函数的图象交于不同的两点A、B; (2)求线段AB在x轴上的射影A1B1的长的取值范围. 命题意图:本题主要考查考生对函数中函数与方程思想的运用能力.属于★★★★★题目. 知识依托:解答本题的闪光点是熟练应用方程的知识来解决问题及数与形的完美结合. 错解分析:由于此题表面上重在“形”,因而本题难点就是一些考生可能走入误区,老是想在“形”上找解问题的突破口,而忽略了“数”. 技巧与方法:利用方程思想巧妙转化. (1)证明:由 消去y得ax2+2bx+c=0 Δ=4b2-4ac=4(-a-c)2-4ac=4(a2+ac+c2)=4〔(a+ c2〕 ∵a+b+c=0,a>b>c,∴a>0,c<0 ∴ c2>0,∴Δ>0,即两函数的图象交于不同的两点. (2)解:设方程ax2+bx+c=0的两根为x1和x2,则x1+x2=- ,x1x2= . |A1B1|2=(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2 ∵a>b>c,a+b+c=0,a>0,c<0 ∴a>-a-c>c,解得 ∈(-2,- ) ∵ 的对称轴方程是 . ∈(-2,- )时,为减函数 ∴|A1B1|2∈(3,12),故|A1B1|∈( ). 〔例2〕已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0. (1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的范围. (2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m的范围. 命题意图:本题重点考查方程的根的分布问题,属★★★★级题目. 知识依托:解答本题的闪光点是熟知方程的根对于二次函数性质所具有的意义. 错解分析:用二次函数的性质对方程的根进行限制时,条件不严谨是解答本题的难点. 技巧与方法:设出二次方程对应的函数,可画出相应的示意图,然后用函数性质加以限制. 解:(1)条件说明抛物线f(x)=x2+2mx+2m+1与x轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,画出示意图,得 ∴ . (2)据抛物线与x轴交点落在区间(0,1)内,列不等式组 (这里0<-m<1是因为对称轴x=-m应在区间(0,1)内通过) ●锦囊妙计 1.二次函数的基本性质 (1)二次函数的三种表示法: y=ax2+bx+c;y=a(x-x1)(x-x2);y=a(x-x0)2+n. (2)当a>0,f(x)在区间〔p,q〕上的最大值M,最小值m,令x0= (p+q). 若- 0时,f(α)
3.我的毕业论文是数学的和谐美在微积分中的应用,我该怎么着手写呢
这个题目是数学人文学科了,建议从微积分思想入手,开始可以从毕达哥拉斯的“美即和谐”朴素美学思想引入,讨论各种微积分概念严格化的过程,如函数、极限、导数、级数等等是怎样从直观的朴素概念发展到现代数学的严格概念,这之中体现出和谐之美的思想。
然后逐步深化,分析微积分中蕴含的哲学思想和美学思想,哲学思想包括各种矛盾的依存与转化,如曲与直、变量与常量、有限与无穷、局部与整体、近似与精确、连续与离散、量变与质变等。美学思想包括对称美、统一美、简洁美、符号美、形式美、抽象美、实用美等等,发挥吧。
至于深度,你是学数学专业的,肯定游刃有余了,不用我多说了。
推荐参考文献:
克莱因《古今数学思想》
北大张顺燕《数学的美与理》
明清河《数学分析的思想与方法》
韩雪涛《数学悖论与三次数学危机》
E·T·贝尔《数学大师--从芝诺到庞加莱》
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