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.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。
3.数学与美的论文
数 学 与 美 中国古代著名哲学家庄子说:“判天地之美,析万物之理。”
日本物理学家,诺贝尔奖得主汤川秀树把这两句话印在他的书的扉页上,作为现代物理的指导思想及最高美学原则。这两句话也是我们学习与研究数学的指导思想和最高美学原则。
通过本讲座,我们将展现数学精神的魅力,阐述数学推理之妙谛。但数学之美的面纱是慢慢揭开的,数学推理的妙谛是逐渐展现的。
这涉及到科学与艺术的关系,而艺术与科学的联系是天然的。实际上,一切科学、哲学、数学和艺术的研究对象不外乎,天———大宇宙;地,自然界及其中一切动植物———中宇宙;人———最精密、最完善的小宇宙。
既然科学和艺术的研究对象是相同的,所以它们必然是相辅相成的两个领域。著名物理学家李政道说得好:“科学和艺术是不可分割的,正像一枚硬币的两面。
它们共同的基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性。” 顺便指出,数学本身就是美学的四大构件之一。
这四大构件是,史诗、音乐、造型(绘画、建筑等)和数学。因而数学教育是审美素质教育的一部分。
数学追求的目标是,从混沌中找出秩序,使经验升华为规律,将复杂还原为基本。所有这些都是美的标志。
但长期以来,我们忽视对数学的美的教育。讲述数学之美有利于培养鉴赏力。
值得注意的是,在历史上,重大课题的选择与结果的评价,美学价值是一个重要的标准。例如,正电子的猜想便是狄拉克从数学对称美的角度大胆预言出来的。
他唯一的根据就是从电子运动的方程得出正负两个解。几年之后,这个预言得到了物理学家的证实。
狄拉克后来说:“理论物理学家把数学美的要求当作信仰的行为,它没有什么使人非信不可的理由,但过去已经证明了这是有益的目标。” 为什么把美看得这样重要?因为人类的生存是按照美的原则来构建世界的。
发现美、认识美和运用美,这是人类生存的要求。反过来,美又是人类进步的动力。
追求美的实质就是追求自然界的数学美。人类一步一步地揭示自然界的数学规律,人类就越了解我们所处的宇宙的美。
希腊箴言说,美是真理的光辉。因而追求美就是追求真。
英国诗人济慈写道: 美就是真, 真就是美—这就是 你所知道的, 和你应该知道的。 法国数学家阿达玛说:“数学家的美感犹如一个筛子,没有它的人永远成不了数学家。”
可见,数学美感和审美能力是进行一切数学研究和创造的基础。 那么,什么是美呢?美有两条标准:一、一切绝妙的美都显示出奇异的均衡关系(培根),二、“美是各部分之间以及各部分与整体之间固有的和谐。”
(海森堡)。这是科学和艺术共同追求的东西。
希尔伯特说:“我们无比热爱的科学把我们团结在一起。它像一座鲜花盛开的花园展现在我们眼前。
在这个花园熟悉的小道上,你可以悠闲地观赏,尽情地享受,不需费多大力气,与心领神会的伙伴一起更是如此。但我们更喜欢寻找幽隐的小道,发现许多意想不到的令人愉快的美景;当其中一条小道向我们显示出这一美景时,我们会共同欣赏它,我们的欢乐也达到尽善尽美的境地。”
对美的追求起源于古代。毕达哥拉斯发现,在相同张力作用下的弦,当它们的长度成简单的整数比时,击弦发出的声音听起来是和谐的。
正是基于这种认识,毕达哥拉斯学派定出了音律。顺便指出,我国在古代也以同样的方式确定了音律。
这是人类第一次确立了可理解的东西与美之间的内在联系,是人类历史上一个真正重大的发现。牛顿的万有引力公式,爱因斯坦的质能转换公式,既是美,又是真。
数学的美表现在什么地方呢?表现在简单、对称、完备、统一和谐和奇异。 为什么我们这样重视美?并把它作为数学发展的动力与价值标准的一个重要因素呢?因为人们常常忽视它。
人们只重视实用方面、科学方面,而对于审美情趣、智力挑战、心灵的愉悦诸方面,要么不予承认,即使承认,也认为只不过是次要的因素。但事实上,实用的、科学的、美学的和哲学的因素共同促进了数学的形成。
把这些作出贡献、产生影响的因素除去任何一个,或抬高一个而贬低另一个都是违反数学发展史的。 谈数学与美 数学组 庞艳霞 说起美育,总觉得那是属于音、体、美及文学范畴的。
数学,作为一门自然科学,与美似乎没有多大联系。其实,数学蕴含着其它科学难以表达的美。
一、数学的美美在思维。数学,一开始就以抽象的形式出现。
有些同学说数学枯燥,除了概念就是公式,毫无感情色彩。针对这种情况,通过数学概念的教学,让学生领会到数学思维美所在。
例如讲椭圆概念时,首先让学生举出椭圆的实例,然后问:所有这些椭圆上的点都有什么共同的特点?同学们很有兴趣地想这个问题。这时,把模型拿出来演示,大家聚精会神地看,最后恍然大悟,总结出椭圆定义。
同时告诉他们在所举的例子中,椭圆内的两个定点都能找到。使他们认识到数学概念能透过事物现象深入本质,使人们对客观世界有统一的认识。
这样的概念教学,学生把学习数学当成很有乐趣的一件事,感觉抽象不是数学的缺点,而是其优点。只有抽象,才能把事物搞得更清楚;也只有抽象,才能使所含的内容更为丰富。
4.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》
5.收集关于数学中的美的事例
数学中的美太阳雨 发表于 2006-1-25 13:25:58
古希腊数学家普洛克拉斯指出:“哪里有数,那里就有美。”在小学数学教学中,只要我们稍加发掘,就不难发现数学的重要特征。
1、简洁与灵巧的美。数学中简洁与灵巧的美到处可见。如通行当今世界的阿拉伯数字符号,可以说是世人共识的最简洁的文字,用这种文字写出来的数和算式,不仅全世界的儿童都能认识,而且它的妙处还在于用10个有限的符号能表示出无限多的数。这与绘画时利用3种原色可以绘出众多色彩缤纷的图画,与作曲中凭7个音符能谱写出各种令人心醉的乐章一样,是多么令人惊叹的简洁美!又如在学生中间传为佳话的高斯问题:1+2+3……+98+99+100=(1+100)+(2+99)……+(50+51)=101*50=5050,更是令人为这种构思的巧妙和方法的简捷而拍案叫绝。这样巧妙的解题思路,无疑是一种美的享受。
2、对称与和谐的美。在小学数学中,对称与和谐的美比比皆是,简单几何图形中的等腰三角形、正方形、圆等都是具有对称美的直观而浅显的例子。对称美不仅表现在一些运算和数表中。如平均分具有和谐匀称的美。分数的初步认识通过对图形的平均分这种和谐的美所引起的形象思维,来指导学生初步认识分数的。相反,任意分就会产生不和谐、不匀称,这又从反面强化了分数的概念,使学生进一步体会到分数概念平均分的意义。
3、深刻丰富的内在美。新的课程标准指出数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理描述信息、建立模型,进而解决问题,直接为社会创造价值。数学不仅帮助人们更好地探求客观世界的规律,同时为人们交流信息提供了一种有效、简捷的手段。数学是人们在对客观世界定性把握和刻画的基础上,逐步抽象概括,形成方法和理论,并进行应用的过程,这一过程充满着探索与创造、观察、实验、模拟、猜测和调控等等,如今已经成为人们发展数学、应用数学的重要策略。正是由于有上述特点,构成了数学中的这种内在美。数学中的这种美,不是以色彩、线条、旋律等形象语言表现出来,而是把自然规律抽象成一些概念、法则或公式,并通过演绎而构成一幅现实世界与理想空间的完美图像。如在分数运算中,由于倒数的建立,除法可以转化为乘法、乘法可以转化为除法,乘和除这一对矛盾于是达到了辩证和统一,充分体现了数学的内在美。数学中的内在美在于它的本身,更重要的是它表现了人在数学创造活动中所显示的智慧、意志和才能。当我们看到学生在数学学习中矢志不移地追求,这不正是数学美的力量的真实写照吗?
6.数学的重要性(论文1000字)
数学在人类文明的发展中起着非常重要的作用,数学推动了重大的科学技术进步。
但在历史上, 限于技术条件,依据数学推理和推算所作的预见,往往要多年之后才能实现。数学为人类生产和生活 带来的效益容易被忽视。
进入二十世纪,尤其是到了二十世纪中叶以后,科学技术发展到这一步:数 学理论研究与实际应用之间的时间差已大大缩短,特别是当前,随着电脑应用的普及,信息的数字化 和信息通道的大规模联网,依据数学所作的创造设想已经达到可即时试验、即时实施的地步。数学技 术将是一种应用最广泛、最直接、最及时、最富创造力和重要的实用技术, 一、数学与科学技术进步 二十世纪科学技术进步给人类生产和生活带来的巨大变化确实令人赞叹不已。
从远古时代 起一直是人们幻想的“顺风耳”,“千里眼”,“空中飞行”和“飞向太空”都在这一世纪成为现实。回 顾二十世纪的重大科学技术进步,以下几个项目元疑是影响最大的,而数学的预见和推动作用是 非常关键。
(1)先有了麦克斯韦方程人们从数学上论证了电磁波,其后赫兹才有可能做发射电磁波的实 验,接着才会有电磁波声光信息传递技术的发展。 (2)爱因斯但相对论的质能公式首先从数学上论证了原子反应将释放出的巨大能量,预示了 原子能时代的来临.随后人们才在技术上实现了这一预见,到了今天,原子能已成为发达国家电 力能源的主要组成部分。
(3)牛顿当年已经通过数学计算预见了发射人造天体的可能性,差不多过了将近三个世纪, 人们才实现了这一预见。 (4)电子数字计算机的诞生和发展完全是在数学理论的指导下进行的。
数学家图灵和冯诺依 曼的研究对这一重大科学技术进步起了关键性的推动作用。 (5)遗传与变异现象虽然早就为人们所注意。
生产和生活中也曾培养过动植物新品种。遗传 的机制却很长时间得不到合理解释,十九世纪60年代,孟德尔以组合数学模型来解释他通过长 达8年的实验观察得到的遗传统计资料,从而预见了遗传基因的存在性。
多年以后,人们才发现 了遗传基因的实际承载体,到了本世纪50年代沃森和克里发现了DNA分子的双螺旋结构。这以 后,数学更深刻地进入遗传密码的破译研究。
数学是人类理性思维的重要方式,数学模型,数学研究和数学推断往往能作出先于具体经验 的预见。这种预见并非出于幻想而是出于对以数学方式表现出来的自然规律和必然性的认识,随 着科学技术的发展,数学、预见的精确性和可检验性日益显示其重意义。
二、时代大潮的潮头 我们面临一个科学技术迅猛发展的时代。信息的数字化和信息的数学处理已经成为几乎所 有高科技项目共同的核心技术。
从事先设计、制定方案,到试验探索、不断改进,到指挥控制、具体 操作,处处倚重于数学技术。众多新闻报道反映出这一时代大潮汹涌澎湃的势头。
下面列举的仅 仅是其中一小部分。 (1)数学技术已经成为工业新产品研制设计的重要关键技术。
1994年4月9日,被称为“百 分之百数字化确定”的波音777型飞机举行盛大隆重的出厂典礼.在过去,进行新机型设计,必须 对模型构件和样机反复作强度试验和空气动力学性。:试验。
稍有不妥,就必须改变设计再来一轮 试验。新机种的研制周期长达十余年,消耗大量原材料和能源,采用了数学技术以后,所有的试验 可以通过精确设定的数学模型在计算机中进行,探索和修改都可以通过数学指令去实现。
新机种 的研制周期从十多年缩短到三年半,大幅度节约了原材料和能源。 (2)许多国家认识到,发展高清晰度电视是未来经济技术竞争的主战场之一。
日本和美国都 投入大量资金和人力进行有关研究,日本起步最早,但所研究的是模拟式的;美国虽然起步稍晚, 但所研究的是数字式的。经过多年的较量,数字式研究以其高度优越性取得关键性胜利。
1994年 2月24日《人民日报》报道:日本政府正式宣布,转向研究数字式高清晰度电视,承认数字式因其 优越性而得到世界多数国家赞同,很可能成为未来的国际标准。 应该指出,电视屏幕不仅是现代人们日常生活所不可缺少的,而且可能通过联网成为信息传 递处理的工作面。
几乎所有重要的工作岗位都将与之有关。数学技术在如此重要项目的激烈较量 中起了决定作用。
(3)199=年的海湾战争是一场现代高科技战争,其核心技术竟然也是数学技术。这一事实引 起人们不小的惊讶。
美国总结海湾战争经验得出结论是:“未来的战场是数字化的战争”。干扰和失真是电磁波通信的一大难题。
早在六十年代太空开发竞争的初期,美国施行。‘阿波罗登登月计划时,就已经意识到:由于太空中过强的干扰,无论依靠怎样精密的电子硬件设备 ,也 无法收到任何有用的信息,更不用说操纵控制了,采用了信息数字化、纠错编码、数字滤波等一整套数学通讯技术和数学控制技术之后,送人登月的计划才得以顺利完成,二十年后,在海湾战争 中,多国部队方面使用这一套技术把对方干扰得既聋又瞎,却能让自己方面的信息畅通无阻。
采 用精密酌数学技术,可以在短短数十秒的时间内准确拦截对方发射的导弹,又可以引导对方发射 导弹准确击中对方的目标。也正是这一套信息数字化的数学技术。
7.数学之美
随着社会的迅猛发展,经济水平不断提高,人们生活质量越来越好。
但与此同时带来的是人们对于资本的渴求的膨胀,人们越来越注重实际利益,注重实业重工的发展,相对而言,理论上的一些研究就理所当然的被视作一种无用之学科。首当其冲的便是数学,在中国,几乎所有人都认为在大学里学纯数学将来是没有什么前途的,事实上,在西方发达国家并非如此。
在哲人的眼里,数学是如此美丽,它巧夺天工,不可言喻。保罗•埃尔德什形容他对数学的观点:“为何数字美丽呢?这就像在问贝多芬第九交响曲为什么会美丽一般。
若你不知道为什么,其他人也没办法告诉你为什么。我知道数字是美丽的,且若它们不美丽的话,世上也没有事物会是美丽的了。”
一、数学之美所谓何然 数学美是自然美的客观反映。历史上曾有多位学者名人对数学美提出自己的见解,我国著名数学家华罗庚说过:“就数学本身而言,是壮丽多彩、千姿百态、引人入胜的……认为数学枯燥乏味的人,只是看到了数学的严谨性,而没有体会出数学的内在美。”
数学家徐利治说:“作为科学语言的数学,具有一般语言文字与艺术所共有的美的特点,即数学在其内容结构上和方法上也都具有自身的某种美,既所谓数学美。数学美的含义是丰富的,如数学概念的简单性、统一性,结构关系的协调性、对称性,数学命题与数学模型的概括性、典型性和普遍性,还有数学中的奇异性等等都是数学美的具体内容。”
随着数学的发展和人类文明的进步,数学美的概念会有所发展,分类也不相同,但它的基本内容是相对稳定的,这就是:对称美、简洁美、统一美和奇异美。数学的对称美,从古希腊时代起就被认为是数学美的一个基本内容。
所谓对称性,既指组成某一事物或对象的两个部分的对等性。数学中的这种对称处处可见,较为形象的就是我们司空见惯的一些轴对称图形,尤其是圆,真可谓是三百六十度完全对称无死角。
毕达哥拉斯就曾说过:“一切平面图形中最美的是圆,在一切立体图形中最美的是球形。”这正是基于这两种形体在各个方向上都是对称的。
而对于我来说,关于对称印象最深刻的便是小学五年级的时候老师让我做的一道数学题。当时老师在报纸上看到这道题,就拿给同办公室的几个老师做,结果居然那几个老师都没有做出来,于是老师就把我叫到办公室去当场做,看小孩子的思维会不会活跃一些,题目是一个四位数乘以九得到的数等于这个数的倒序。
我当时一看这题目,心想既然是对称的,那么第一个数字必是1,然后乘以九,那么最后一个数字必是9,接着我又想第二个数字最大是1但一代进去显然不行,那么就只能是0了,这么一来就轻而易举地猜出第三个数字是8,所以答案就是1089*9=9801.我记得自己当时是很快就把答案想出来了,老师们都很诧异,连连夸奖。当时心里真的是特别高兴,也是第一次对数字的对称性有了基本的概念。
现在想想那道题其实真的很简单,但就是这么简单的数学题里也蕴含着数学那高度的对称美。数学的简洁美,是人类思想表达简明化要求的反映。
爱因斯坦说过:“美在本质上终究是简单性。” 数学语言本身就是最简洁的文字,同时反映客观规律极其深刻,许多复杂的客观现象,总结为一定的规律时,往往呈现为十分简单的公式。
欧拉给出的公式:V-E+F=2,堪称“简单美”的典范。世间的多面体有多少没有人能说清楚。
但它们的顶点数V、棱数E、面数F,都必须服从欧拉给出的公式,一个如此简单的公式,概括了无数种多面体的共同特性,令人惊叹不已。正如伟大的希而伯特曾说过:“数学中每一步真正的进展都与更有力的工具和更简单的方法的发现密切联系着”。
如笛卡尔坐标系的引入。对数符号的使用,复数单位的引入。
微积分的出现都体现了数学外在形式更简洁,内容更深厚。数学中绝大部分公式都体现了“形式的简洁性,内容的丰富性”。
数学的简洁美还表现在形态上,即数学美的外部表现形态,是数学定理和数学公式(或表达式)的外在结构中呈现出来的美。形态美的主要特征,在于它的简单性。
数学的统一美,是审美对象在形式或内容上的某种共同性、关联性或一致性,它能给人一种整体和谐的美感。一切客观事物都是相互联系的,因而,作为反映客观事物的数学概念、数学定理、数学公式、数学法则也是互相联系的,在一定条件下可处于一个统一体之中。
例如,从结构上分析,解析法、三角法、复数法、向量法和图解等具体方法,都可以统一于数形结合法。欧几里德的《几何原本》,把一些空间性质简化为点、线、面、体几个抽象概念和五条公设及五条公理,并由此导致出一套雅致的演绎理论体系,显示出高度的统一性。
布尔基学派的《数学原本》,用结构的思想和语言来重新整理各个数学分支,在本质上揭示数学的内在联系,使之成为一个有机整体,在数学的高度统一性上给人以美的启迪。二、数学之美所以何能 数学之美在各位先知哲人的眼里是如此的美丽,那么数学是凭着什么从几个简单的阿拉伯数字和拉丁字母发展为如此瑰丽传奇的数学世界的呢?仅凭个人的力量显然是远远不够的,它是数千年来祖辈们世世代代。
8.生活中的数学(800字论文)
原发布者:中国学术期刊网
生活中的数学论文:生活中的数学学数学就是为了能在实际生活中应用,数学是人们用来解决实际问题的,其实数学问题就产生在生活中。比如说,上街买东西自然要用到加减法,修房造屋须要画图纸,分苹果、烙饼子,类似这样的问题数不胜数,这些知识就从生活中产生,最后被人们归纳成数学知识,解决了更多的实际问题。我们要到生活中学数学,在生活中用数学,数学与生活密不可分。新课程《标准》提倡人人学有价值的数学,事实上是与学生的现实生活和以往的知识体验有密切关系的数学;是学生用来解决生活中一些实际问题的数学,也就是生活中数学。如何做到人人学有价值的数学,也就是学习生活中的数学,我谈谈我的一点体会。一、从学生自己熟悉的生活背景中发现数学,掌握数学和运用数学如在教学整百整千数加法时。我课前把学生最熟悉的“中百仓储”购物的情景录下来播放:,当学生看到这一情景时,个个都兴奋不已,因为“中百仓储”是大家再熟悉不过的购物场所,学生感到特别亲切。接着又把学生引入到中百仓储的家电区,观察这些家电的价格,让学生自由提出用加法计算的数学问题。学生非常投入,发言踊跃极了。二、让学生在操作中学习有价值的数学由于小学生的生活经验和事物相互联系的知识比较缺乏。让学生在操作中亲身经历和感受生活中的数学,在他们的心中烙下了深刻的印象,也学得深,记得牢。如在教学“粉刷围墙中的问题”时,我带领学生亲自动手测量围墙的长和高,在测量中,不仅巩固了有关
9.数学的魅力及为什么要学习数学
数学至今魅力不减是因为 ,一是数学理论一经确立,基本上不会被推翻,以后只是深化和推广而已,不象其它自然科学分支经常发生新理论取代旧理论的现象。
二是它的高度抽象性使它居于比自然界及至其他自然科学更高的层次,自然规律和谐用数学结构表示出来时,已经抓住了最本质的特征,由“形似”到了“神似”的地步。数学史的魅力在于,它是人类文明史中一个非常重要的部分,波澜壮阔,源远流长,奔腾不息。
它博精深,令人临川浩叹:“逝者如斯夫!”它精英荟萃。令人心驰神往:“大江东去,浪淘尽千古风流人物”它是数学与哲学、历史等学科的综合,在这个意义上说,它也是最早的边缘科学、交叉科学之一。
数学无处不在,我们更赞叹的是它的奇妙和独特——数学魅力。在我们自然界中的形式美如: (1)累积状之美。
如崇山峻岭、花丛灌木。 (2)射线状之美。
如日月星辰的光芒,孔雀开屏的尾羽。 (3)回旋状之美。
如蜗壳、螺壳。 (4)对称状之美。
如雪花、晶体。 (5)排列状之美。
如鱼鳞、鸟羽。 (6)网目状之美。
如龟甲、叶脉。 (7)斑文状之美。
如虎皮、豹皮。 (8)平行线之美。
如垂柳、雨丝。 在我们几何图形中的形式美如 : (1)圆。
人类的知觉对简单的圆形是偏爱的。其原因在于它的绝对完美性,和谐、稳定,使人称心舒畅,在心理上达到满足的最佳状态。
(2)抛物线。阿基米得在名著《抛物线的求积》中,利用力学和穷竭法,算出物弓形的面积,是微积分思想的先导。
他还巧妙地用抛物线帮助作出正七边形。 (3)椭圆和双曲线。
这两种圆锥截线也是后来在天体力学中找到了应用。古代希腊有椭球面音乐厅,乐队配置在个焦点的位置处,以得到良好的声音反射效果。
比例美。即我们常常说的“黄金分割”。
这是大家很熟悉的。公式美。
数学公式的丛林、公式的海洋。公式是智慧的结晶、公式是简练的语言,因此,它给人们的印象是睿智、简洁、浩瀚。
数字美。如 99 =9801 999 =998O01 9999 =99980001 99999 =99998000O1 三、数学应用及数学美 数学在其它学科中的应用不仅是相互爱好,主要还是相互需要。
l、数 学在音乐中的应用。 例如我国春秋时用 “三分损益法”确定弦长与音的关系,就是在基音弦上去一分 (即乘以 2/3)或加一分(即乘以 4/3)以定另一律的弦长,依此类推,直到“高八度”或“低八度”。
这方法是近似的。 2、数学在绘画中的应用。
达 •芬奇在著作中多处记有作透视图的例子,他最早谈到远景的比例,给全景透视奠定了基础,解释了立体视感的原因,提出了阴影分割理论、反射的特性和物体色彩变化。 3、数学在雕塑中的应用。
被尊为男性美典范的别尔维杰尔的阿波罗雕像为标准,人们发现它的腰部、膝盖、喉结 、面部、手臂等处都是“黄金分割”点。我国古代雕塑有独特的风格 ,其中一些小巧的玩意闪烁着数学的智慧,例如由六块小木头雕成而能拼接为空间十字形的组合件,被外国人称 为 “中国益智玩具”,由于其别出心裁的构思和外形,显得很美。
4、数学在建筑中的应用。 约纪元前2700年的古埃及第四王朝法老胡夫的吉萨金字塔,由260万块重达 l2吨的巨石堆成,石块之间只有几丝的缝隙,高150米,重约 3100万吨,真是难以置信的成就。
建筑的数学美表现在比例上,它无需真正去丈量,立即就因其和谐协调而在人们的心灵上激起美感。 5、数学在诗歌中的应用。
如 : 日啖荔枝三百颗,不辞长作岭南人。 (苏 轼) 锦瑟无端五十弦,一弦一柱思华年。
(李商隐) 我国著名诗人闻一多,曾经倡导过新诗的格律,他的多种尝试,有人形容为一种建筑美 ,其实是一种数学美。句式、字数、行数的变化。
无一不是可以数量化的。而且,其实是对称、均衡、周期等要素,也隐含数学概念,这方面的探索应当说是有益的。
6、数学在抽象艺术中的应用。 例如,分数维曲线已经引起气象学家、地震学家、宇宙学家的浓厚兴趣,事实上在地质学 、地理学、电工学、语言学、经济学、空气动力学乃至数学学科本身都找到了应用,分数维曲线显示的乐曲也很动听。
7、数学在现实生活中的应用。 例如,在我国,个人的劳动收入多少是与个人所做贡献的大小成 比例的 。
中国有句俗语是 : “一分钱 ,一分货”。看来这只是一种经济关系,但其中却隐含了数学概念。
假如没有数学上的量的话,我想大家也不会在“量”的“得失”上而斤斤计较了,可数就是 数,“l”就是“l”,“2”就是 “2” 。 8、数学成就了计算机“风行天下” 计算机中的“二进制”“十进制”都是人工智能的杰作,人们将最胖的数“0”和最瘦的数“l”进 行排列、组合造就了一代代“计算机英雄”。
人们的生活变得方便、快捷了,毫无疑问,数字化时代是目前最先进的“时代”。 四、数学思想助我设计出圆形元素周期表 我将化学元素放人到数学坐标系中,经过多次的排列,最后得到一张“圆形元素周期表 ”。
即坐标中第一、第二象限是主族元素;第三、第四象限是副族元素和第Ⅷ族元素,横轴 (x轴)将主族元素同过渡元素分开,这样,所得到的周期表比现用的周期表更紧凑、更直观、更美观、使用更方便。其规律性在国际上可以通用。
(详情见。
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