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《數(shù)學(xué)欣賞結(jié)課論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、數(shù)學(xué)中的美摘耍:數(shù)學(xué)的美得性質(zhì),概述。關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué),理性,抽象,美。參考文獻(xiàn):《幾何原本》作者:歐幾里得《數(shù)學(xué)是什么?》作者:R?柯朗/H?羅賓提到數(shù)學(xué),我想沒有人會對這個名詞陌生,無論你上過學(xué)還是沒上過學(xué),都應(yīng)該知道數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)存在于人們?nèi)粘I钪械膫€個角落!數(shù)學(xué),用公式化的話來解釋就是它是研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化以及空間模型等概念的一門學(xué)科。透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數(shù)、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察中產(chǎn)生。數(shù)學(xué)家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從合適選定的公理及定義中建立起嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)出的真理。雖然說,數(shù)學(xué)存在著各種邏輯
2、與抽象的問題,但是,這些都掩蓋不住數(shù)學(xué)的美,數(shù)學(xué)的美不在于表面,而在于它的內(nèi)在。數(shù)學(xué)的表面枯燥乏味,但是它的內(nèi)在卻是充滿了樂趣。數(shù)學(xué)的美吸引了許許多多的人們來探索,人們喜歡數(shù)學(xué),探索數(shù)學(xué),其實就是被數(shù)學(xué)的美所吸引。李大潛院士說過,數(shù)學(xué)的美感在于它的簡單、和諧、絲絲入扣。就像古代描寫美人:增一分則太肥,少一分則太瘦。數(shù)學(xué)就是這樣的美人。在數(shù)學(xué)的世界里,有無窮的問題,人耍有常青的思想,這真是一種享受。也許你不能理解這種說法,其實很簡單,有一個非常簡單的方法能夠讓你體會到數(shù)學(xué)帶給你的樂趣,那就是全身心的投入到一道數(shù)學(xué)題當(dāng)中,認(rèn)真的思考計算
3、,細(xì)細(xì)的品位琢磨,那么你就能發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的潛在美。當(dāng)然這只是一種最膚淺的美。我認(rèn)為。數(shù)學(xué)的美可以概括為以下五點:1?數(shù)學(xué)美還是一種理性美,如果只在單純知性和機(jī)械的層次上理解教育和知識的概念的話,那么美不是知識也是不可教的。因此如何欣賞和體會的問題不能用數(shù)學(xué)本身的方式——定義、公里、推論、定理的方式來回答上面這個問題中,美還是一種外在物。單純作為外在物的美是不存在的。當(dāng)初我看過一木書《夸克與美洲豹》,提到理論物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家?guī)е恢сU筆和幾張草稿紙到處旅行,隨時隨地的進(jìn)行思考,就對這樣一種思辨的生活產(chǎn)生了興趣,因而報考了數(shù)學(xué)系。現(xiàn)在個人的
4、數(shù)學(xué)造詣依然無從談起,但是這樣一種興趣依然讓我感到數(shù)學(xué)是一種美。2?數(shù)學(xué)的美是一種完備之美。沒有那一門學(xué)科能像數(shù)學(xué)這樣,利用如此多的符號,展現(xiàn)一系列完備且完美的世界。就說數(shù)吧,實數(shù)集是完備的,任意多的實數(shù)隨便做加減乘除乘方開方,其結(jié)果依然是實數(shù)引入虛數(shù)單位,實數(shù)集擴(kuò)展到復(fù)數(shù)集,還是任意多的復(fù)數(shù),還做那些運算,結(jié)果還是復(fù)數(shù)。把具體的數(shù)抽象成空間中的點,在一定的假設(shè)和約定之下,可以得到完備的空間,這些空間可以是一維的,也可以是二維三維甚至多維的。三維之外,你就難以想象,但不能否認(rèn)其存在。某空間的點、序列依一定的法則進(jìn)行運算,依然不能離開
5、那個空間,這就是完備性。這種完備性是很奇妙的。你可以把它想象成在一個球體中,不管你如何運動,總是不能鉆出球面。具有完備性的空間,可以帶來許多好處。工程屮用得最多的空間是Hilbert空間。順便提一句,Hilbert是個二十世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家之一。另外,數(shù)學(xué)中的諸多體系,其本身也都是完備的,如歐式兒何,這是大家所熟知的,在幾個公理的基礎(chǔ)上,推演出一系列漂亮的結(jié)論,生命力經(jīng)久不衰,尤其在工程運用中。3?數(shù)學(xué)還是一種對稱Z美。提到對稱的美,大家首先想到的是幾何,其實幾何只是一方面,是“看得見”的那一方面。實際上,對稱性在數(shù)學(xué)中處處存在。如
6、微積分的基本定理,展現(xiàn)了微分與積分之間的緊密聯(lián)系,本身具有很強(qiáng)的對稱性。如泛函中的對偶算子,不但在運算上具有顯著的對稱性,在性質(zhì)上也處處顯示出一致性。4?數(shù)學(xué)是一種簡潔之美。數(shù)學(xué)中有個非常漂亮的公式,那就是歐拉公式。這個式子把數(shù)學(xué)中幾個“偉大的”數(shù)給聯(lián)系到了一塊,它們分別是自然對數(shù)、圓周率、虛數(shù)單位以及1,其中前兩個是超越數(shù),是無數(shù)個超越數(shù)中人類目前僅僅找到的兩個,而且這兩個對數(shù)學(xué)影響巨大。我大膽猜想,當(dāng)下一個超越數(shù)被找到的時候,數(shù)學(xué)將會經(jīng)歷另一場巨大的革命。虛數(shù)單位今天看起來沒什么特別,但它剛被引進(jìn)的時候曾受到眾多(大)數(shù)學(xué)家的置
7、疑和反對,最后它終于還是進(jìn)來了,而數(shù)學(xué)也開辟了一條康莊大道,那就是復(fù)變函數(shù)。勿庸置疑,歐拉公式是簡潔而完美的,另一個可以跟它抗衡的式子出現(xiàn)在物理學(xué)中,那就是愛因斯坦的質(zhì)能變換公式。5.數(shù)學(xué)更是一種抽象之美。這一點可能會引起許多人的異議,因為在許多人看來,抽象是不好的,因為離現(xiàn)實太遠(yuǎn)??墒俏也贿@么認(rèn)為,數(shù)學(xué)如果不抽象,便難以發(fā)展,雖然很多問題都是從現(xiàn)實引出的。數(shù)學(xué)建立在符號邏輯的基礎(chǔ)之上,即使是解決實際問題,也要把問題抽象出來,用數(shù)學(xué)符號表示,才可以很好的解決。另一方面,抽象的數(shù)學(xué),能帶動你在無限的思維空間中遨游,拋開一切雜念,成為一
8、種美好的享受。當(dāng)然,這有點理想化,但不可否認(rèn),這確實是一種美的體驗。數(shù)學(xué)的美絕對不是空口說出來的。數(shù)學(xué)美的客觀性:即指客觀存在于數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的審美對象是不以審美主體是否承認(rèn)、是否意識到為轉(zhuǎn)移的,盡管因?qū)徝乐黧w的主觀條件的不同,并不是所有