《数学之美》


                一.

中国有没有数学?一直是困扰国人自信的一个问题。我们现在讲四个自信,其中就有“文化自信”。倘若认为中国自古以来没有数学,那是很尴尬的事情。

为了解决数学文化自信问题,2020年4月,教育部出了《教育部基础教育课程教材发展中心 中小学生阅读指导目录(2020年版)》,其中初中段,就有一本《九章算术》。算是解决了国人的数学自信问题。

数学,无疑是极其美的。但是,它的抽象和复杂,也教许多人望而却步。比如说轴对称问题,通过轴对称,我们发现自然界许多有趣的图形,都是轴对称而来。

蝴蝶翅膀、圆、海星、蜻蜓、珊瑚等等,乃至许多城堡也是左右对称的,如下图:



                二.

又譬如上图所示抛撒雪花图片,美丽至极,却也含有许多有趣的数学问题。仔细深思,却又是中学阶段所解释不了的。这里涉及到高深而更复杂的高等数学知识。

实际上,中国古代数学从实际出发,多为应用而研究,我们可以称它为“应用数学”。这个我们现代学习的数学有所区别。

质以为,现代数学为演绎数学,古代数学为归纳数学。一直到高中阶段讲数列问题,现代数学才给我们讲清楚什么叫归纳法。

我们媒体不分青红皂白,一味批判中国学术问题,归结为师生论文造假,殊不知仍然是几千年的归纳思维在作怪。

我们才学了一百年的演绎推理,怎么能一下子给出那么逻辑缜密的推理论证呢?我们的科学研究也多数从实际出发,瞎猫撞耗子,撞到一只是一只。譬如应用数学,譬如应用物理,应用化学以及生物工程等等。

说实在的,高校里专业名称带一个“工程”二字字样的,其实就是暗示我们这个就是“应用科学”,盖莫如是。


                  三.

最后,我们再来解释一下演绎法和归纳法的问题。虽然高中时代,我多数时候没听懂数学老师讲的是啥,常常数学课堂上神游天外,但是他这节数列的演绎法和归纳法,我还是听懂了。

所谓演绎证明,就是从已有的公理定理推论等,去推倒出来结果。而归纳法不一样,它没有公理和定理,就是照葫芦画瓢,把一类问题给归纳成一个通用的形式。

比如说求和公式,

1+2=3,

1+2+3=6

1+2+3+4=10

1+2+3+4+5=15

……

1+2+3+……+n=?

怎么归纳呢?原来它观察等式两边,左边最后一个数,和右边结果有直接关系。3*4=12,12的一半就是右边的结果,也就是n*(n+1)的结果除以2。所以∑n=〔n*(n+1)〕÷2

正不正确,可能不太肯定,但是现代数学要求逻辑缜密,所以要对公式给出演绎证明。这就麻烦了。

倘若中国人来研究这个数学问题,得到这个结果就可以了,不用演绎证明,因为我们是应用数学,只需要归纳结果。现代数学的好处就是,非要演绎证明这个公式的来历必须正确无误。

现代数学厉害就厉害在,无论什么问题的解决,它总能用演绎法给出一般证明。上面这个应用问题1+2+3+4+5+……n的问题,它给总结为等差数列求和问题,也就是多项式的求和问题。而多项式单项式,在7年级就已经学过了概念。

咱们此处不做数列的证明咯!具体过程,大家还是回去翻看高中数学课本吧!╯□╰我大还是更适合做文字阐述,不适合公式和字母组合的输入啊!


                四.

文章结尾,说点题外话。昨天,我看了几本书,其中有一本叫《不为什么而读书》。我这人就是执拗,非要搞清楚作者为何这么特立独行,起个怪怪的名字。

看了许多章节后,总算明白,原来作者羽戈不是否定读书,而是批判二元论这种简单的哲学思维。

问出来“你为什么而读书的?”多数都是二元论思维。什么“书中自有黄金屋”,你为了钱而读书,真幼稚,那你别读了,没读书的聪明人,也能挣大把钱啊!什么“书中自有颜如玉”,你为了帅哥美女读书啊?加油吧,考上清华北大,美女帅哥都有了,如此等等。

实际上,作者倒不是一定要否定因果论。实际上,数学里演绎证明,都是“因为……所以……”啊!

再比如说,我最近突然对数学感兴趣起来,也并不是毫无缘由的。乃是前几天一个领导说,让我给其孩子补补数学课,我心想自己毕业多年,再也没有碰过数学了,怎么补?但我也不好拒绝!

再说,我这人向来助人为乐,虽然领导意思要给补课费,我也可以拒绝收补课费啊!我又不是补课老师来着。╯□╰

我只好说“领导,你得让我先自己给自己补补课,等我自己先补得差不多了,再给孩子看看基础缺在哪里,然后对症下药吧!”然后领导说“下次给你拿本孩子读过的数学书!”

答应的事情,就要认真对待。于是乎,我打算从一年级开始给自己补补数学课。花了几个小时,在微信找到了“电子课本”,从一年级数学读到七年级。

小学真简单啊,读书笔记也就一面可以写好几个年级内容。╯□╰昨夜守夜无事,初读七年级内容,我发现七年级的内容,一下子能和小学六个年级全部内容相媲美。

夜里4点多,看得头晕脑花,前面的8章内容真不少。最后两章为“不等式和不等式组”与“数据整理、收集和描述”。不等式就不简单,我只好搜了揉眼睛,寻思着元旦节日,领导应该不会后半夜突击检查了,还是休息一会吧,这才沉沉睡去!

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