论文发表百科

一亿多大的数学小论文

发布时间:2024-07-05 21:38:25

一亿多大的数学小论文

1。 1亿张纸的厚度比珠穆朗玛峰还高;一亿枚硬币的重量比成年的蓝鲸3头还多4倍;一亿粒大米,可让万人填饱肚子;一亿个小学生手拉手可绕地球赤道3圈半;一亿是个不小的数字! 2。 每年造一次性筷子需砍伐树木2500棵!而且这些树木必须年龄在50—60年!但这些筷子的用处并不大,只是为了用餐。餐后,它便没有用了!我国每年生产和丢弃的一次性筷子达四百五十亿双!正因为这样,鸟儿没有了家。 3。每秒钟浪费一滴水,那么一个月将要浪费1219200滴。每年将流失4亿多滴水!正因为这样,鱼儿没有了家。 4。 这些都是水土流失造成的,正因为那些不懂文化,小时没有上过学的人。但这也不能怪他们,如果他们有学习的机会,知道保护环境,懂得更多的知识,就不会这样了! 1)100张纸厚约1厘米. 一亿张纸厚约1万米. 100000000÷100×1=1000000厘米=10000米 一亿张纸叠起来比珠穆朗玛峰还高. (2)100000000/4=25000000平方米=2500万平方米=里平方公里2.今天我们学习了一亿有多大,这个概念对于我来说很模糊,虽然知道一亿很大很大,但是到底有多大呢我也不知道,于是我做了一个实验:测量一亿张纸有多厚。十张纸大概1毫米厚,一亿中有1000万个10,一亿张纸有1千万毫米厚,也就是1万米厚!珠穆朗玛峰的高度是八千多米,一亿张纸就比珠穆朗玛峰还要高!可想而知一亿是个多巨大的数字!

一亿有多大这一学期,我认识了比千万位还大的单位——亿位。我打开语文书,数一数每页的字数,每一页大约有180个字,语文书共有185页,我就拿来计算器计算:180×185=33300(个),看来一本语文书大约有33300个字。那么用一亿个字可以编成多少本语文书呢?我再把计算器拿来算:100000000÷33300≈,原来3003本语文书大约有一亿个字呀!真神奇啊!如果我们仔细观察,善于动脑,会发现更多的数学奥秘!一亿有多大“我们来测量一亿有多大吧!”我说。“好啊!”于是我和爸爸就一起测量一亿有多大。我们想了很久还是想不出来要测量什么。我突然想到我们可以测量楼梯。于是我们就开始行动了。请看我们的方法吧!我们首先量出一节楼梯有多高:高17厘米。再算出10节楼梯有多高:17×10=170厘米。再算出100节有多高:170×10=1700厘米。最后再算出一万节、一亿节有多高。哇!一亿节楼梯有17000000米,太高了,比珠穆朗玛峰还高!我惊呆了。一亿有多大一亿是一个很大的数。一元硬币很薄,一亿个一元硬币有多厚呢?我开始研究起来。我先取了10个硬币,用尺量了量:厘米,可以估成2厘米。100个硬币呢?我想:分米和厘米的进率是10,所以10 个硬币大约是20厘米也就是2分米。我又继续推算,终于得出了 答案:20千米。一亿太大了,一亿个硬币叠起来有20千米高,一亿真大。一亿张纸有多厚今天,我在复习数学。看着看着,我看到了书上第四页的数位顺序表,又看到了亿位。我又翻啊翻,翻到第二十一页时,看到了六十一亿,六十一亿这个数的末尾有整整八个零。这时我想:一亿这个数有多大呢?我想知道一亿张纸叠起来有多厚。我拿来一本数学书,数学书大约有六十五张纸组成。我再拿来口算训练,它大约有四十张纸组成。我把数学书和口算训练叠在一起,用尺子进行测量,它的厚度大约是一厘米。我再用刚才的结果来算一千张纸的厚度,一千张纸和一百张纸之间相差一个零,那么一厘米的后面也应该多一个零,就是十厘米,也就是一分米。我就这样一个一个的往上推算,最后的结果是十千米。想想世界最高的珠穆朗玛峰也只有八千八百多米高,一亿张纸叠起来竟比珠穆朗玛峰还要高

一亿有多大连江附小四(1)张丁丹指导老师: 林惠一亿是个很大的数字,但它到底有多大呢?今天,老师就让我们来体会一下一亿有多大。怎么体会一亿有多大呢?老师先让我们来猜想一下一亿张纸摞起来有多高。一亿张纸能多高呢?有一棵大树高吗?有一座高楼大厦高吗?同学们的答案可多了。我决定先测量一百张纸有多高,一百张a4纸差不多是1厘米。那一千张就是10厘米,一万张就是100厘米,也是1米了。一亿是一万个一万,那就是说,一亿张白纸叠起来有1万米高,比珠穆朗玛峰还高呀!看来,一亿是一个非常非常大的数啊!换个角度来说,我们中国有十三亿人,如果每人一天少浪费一张纸,相当于中国每天要少消灭掉13座比珠穆朗玛峰还要高的纸楼,或者说每天要少砍掉26万棵大树!这数字太惊人了。因此,我们每人都要节约用纸,不要浪费每一张纸。一亿真的很大,你说呢?点评:作者通过自己动手实验知道了一亿张纸叠起来的厚度,认识了一亿的大小,并倡议大家要注重环保。一亿有多大 佚名 500字

一亿有多大,一亿有多长,一亿有多厚••••••这些问题都是围绕着“一亿有多大”这个问题发展,当然,还不止这些。课堂上,凭着陈老师的那张利嘴竟可以把一个简简单单的问题描述得神乎其神,让我们想马上探究。我们决定先研究一亿张纸有多厚?同学们有的说这一亿张纸去哪买呢?有的说想把一亿张纸凑齐,恐怕跑遍全连江也买不齐。一张纸不到一毫米,但你知道吗?一亿张纸合在一起有多高吗?老师叫我们做实验﹕把同桌俩的书的一部分凑成一百页,看一看一百页有多厚,接着在用扩大的方法,算出一亿张纸大约是多少米。哇噻,估算出来的结果竟然比珠穆朗玛峰还高,简直令人难以置信。同学们,“一亿有多大”这个问题还有很多很多,如一亿粒米有多重,一亿个一元硬币有多高••••••看来探究这个问题只有起点,没有终点。如果你还想探究更多的知识,那就和我一起在数学的海洋里探索更多的奥秘吧!(就如小作者所说的“看来探究这个问题只有起点,没有终点。”数学或生活中还有更多的问题也一样要我们去探究,相信只要我们有这种探究的精神和探究的实际行动,都会有所收获,同学们,行动起来吧!)在第一单元里,我们学会了很多的大数。我想知道一亿有多大?如一亿个小朋友手拉手有多长?一亿张纸叠起来有多厚?这些都是我想知道的问题,为了解决这些问题,我决定做一个小实验。我先拿出数学书,它大约是有50张纸装订而成的,这50张纸的厚度约为5毫米,那么100张的纸就厚1厘米。由此而算,1亿张的纸叠起来大约厚1万米呢!比8千多米的珠穆朗玛峰还高呢!真叫人无法相信呀。这么多的纸,一定要砍掉好多棵的树,所以大家一定要珍惜每一张的纸,充分利用每一张的纸,回收废纸,让环保从身边的小事做起。又如我国每年生产和丢弃的一次性筷子达四百五十亿双,需砍伐二千五百万棵树。所以为了环保我们也不要提倡用一次性筷子。我们的身边有许许多多亿以上数的例子:如全球的人口6100000000人;我国的人口有1295330000人。。。。。。。这些都是我们生活中所用到的大数,可见大数在人的生活中是不可缺少的。

小学数学论文一般写多少字

看你写的论文是做什么用的吧,一般毕业论文,字数会要求过万吧,但是如果是像发表到学术期刊上的论文,就我所了解的汉斯出版社的期刊,他们要求的字数就是不少于3000,建议字数是5000-8000,具体字数得看你自己的个人情况哈

你是不是搞错了呀?难道小学生还要写什么论文的吗?为什么你说的是五年级升六年级呢?小学生好好的把语文,数学,还有英语学好一点就行了吧?不要想什么论文的事

关于“0” 0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。”

五年级:500字左右; 六年级:550-600字

高中数学一题多解小论文

其实任何题都有多解的,只要你认真想,不拘于陈旧思想就ok,例如,如何从a点走到b点,走直线,弧线,曲线等多种方法,走直线直截了当;走弧线虽然曲折了点还是顺利完成,走曲线的,说明完成解题过程相当复杂,但是还是能完成。不一样的方法过程不一样,理解层次不一样,感受不一样

正余弦定理若干推论的探究与应用(一)探究目的正弦定理和余弦定理是高中数学中重要的三角公式,它们具有广泛的应用。而在教材中对它们的研究却比较单一。在学习上,为了开拓视野,更加体会到数学灵活多变的奥妙,我们有必要结合三角变换的知识对其进行总结、探究及延伸。因此,我们探究了它的一些变式以及应用。(二)探究过程、应用及结论 (1)正余弦定理 1、正弦定理:a/ sinA=b/ sinB=c/ sinC =2R 2、余弦定理:a^2=b^2+c^2-2bcCosA CosA=(c^2+b^2-a^2)/2bc b^2=a^2+c^2-2acCosB CosB=(a^2+c^2-b^2)/2ac c^2=a^2+b^2-2abCosC CosC=(a^2+b^2-c^2)/2ab(2)正余弦定理的推论 设三角形ABC的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,则 推论1、acosA+bcosB = ccos(A-B)≤C......① bcosB+ccosC = acos(B-C) ≤ a......② acosA+ccosC = bcos(A-C) ≤b......③ 证明:由正弦定理得, acosA+bcosB =2RsinAcosA+2RsinBcosB =R(2sinAcosA+2sinBcosB) =R(sin2A+sin2B) =R{sin[(A+B)+(A-B)]+sin[(A+B)-(A-B)]} =R[sin(A+B)cos(A-B)+cos(A+B)sin(A-B)+sin(A+B)cos(A-B)-cos (A+B)sin(A-B)] =2Rsin(A+B) cos(A-B) =2Rsin(�-C) cos(A-B) =2RsinC cos(A-B) =Ccos(A-B) 又A、B∈(0,�),-1≤cos(A-B) ≤1 ∴ccos(A-B)≤C,当且仅当A=B时取等号. 同理,由三角形三边和三个角的对称性可证②③式. 应用:在⊿ABC中,求证:cosAcosBcosC ≤1/8 证明:①当⊿ABC为钝角三角形或直角三角形时,cosA、cosB、cosC其中必有一个小于等于0,故结论成立. ②若⊿ABC为锐角三角形时,由推论(1)及均值不等式得 a≥bcosB+ccosC≥2倍根号bcosBccosC>0......① b≥acosA+ccosC≥2倍根号acosAccosC>0......② C≥acosA+bcosB≥2倍根号acosAbcosB>0......③ ①×②×③得abC≥8abCcosAcosBcosC ∴cosAcosBcosC≤1/8 结论:①在三角形中,任意两边与其对角的余弦值的和等于第三边与两 边的对角差的余弦的积,小于或等于第三边。 ②三角形三个角的余弦值的积恒小于或等于1/8. ③观察式子,我们可以得出 a、若已知三角形中的两角以及对应两边,可知第三边的取值范围或最小值。 b、若已知三角形中的两角,可知三边之间的数量关系。 推论2、c/(a+b)=sin(C/2)/cos[(A-B)/2] ≥sin(C/2) ......① b/(a+c)=sin(B/2)/cos[(A-C)/2] ≥sin(B/2) ......② a/(b+c)=sin(A/2)/cos[(B-C)/2] ≥sin(A/2) ......③ 证明:由正弦定理, c/(a+b)=(2RsinC)/[2R(sinA+sinB)] =sin(�-c)/(sinA+sinB) =sin(A+B)/ (sinA+sinB) =sin[(A+B)/2+(A+B)/2]/{sin[(A+B)/2+(A-B)/2]+ sin[(A+B)/2-(A-B)/2]} ={2sin[(A+B)/2]cos[(A+B)/2]}/{ sin[(A+B)/2]cos[(A- B)/2]+sin[(A-B)/2]cos[(A+B)/2]+sin[(A+B)/2]cos [(A-B)/2]—sin[(A-B)/2]cos[(A+B)/2]} ={2sin[(A+B)/2]cos[(A+B)/2]}/{2sin[(A+B)/2]cos[(A- B)/2]} =cos[(A+B)/2]/ cos[(A-B)/2] =sin[�/2—(A+B)/2]/ cos[(A-B)/2] =sin(C/2)/cos[(A-B)/2] 又A、B∈(0,�) ∴ 0<cos[(A-B)/2] ≤1 ∴sin(C/2)/ cos[(A-B)/2]≥sin(C/2), 当且仅当A=B时取等号. 同理可证②③式.应用:已知在⊿ABC中,设a+c=2b,A-C=60度,求sinB.解:由题设和推论2可知, b/(a+c)=b/2b=1/2=sin(B/2)/[cos(A-C)/2]=sin(B/2)/cos(�/6) ∴sin(B/2)=(根号3)/4 ∴cos(B/2)=根号(1-sin(B/2)^2)= (根号13)/4 ∴sinB=2 sin(B/2) cos(B/2)= (根号39)/2 结论:①在三角形中,任意一边与另外两边和的比值,等于该边的 半对角的正弦与另两边的对角差半角的余弦,这是模尔外得公 式的其中一组。 ②应用: a、求解斜三角形未知元素后,可用它验算。 b、若已知三边可求角的最大值。 推论3、a≥2(根号bC)sin(A/2) ......① b≥2(根号aC)sin(B/2) ......② c≥2(根号ab)sin(C/2) ......③ 证明:∵(b-c)^2≥0 ∴b^2+c^2≥2bc 由余弦定理,a^2= b^2+c^2-2bccosA≥2bc-2bccosA =2bc(1-cosA)=4bcsin(A/2)^2 ∴a≥2(根号bC)sin(A/2), 同理可证②③式. 应用:在⊿ABC中,已知A=�/3,a=10,求bC的最大值。 解:由题设和推论3可知,10≥2(根号bC)sin(60度/2) ∴(根号bC)≤10 ∴bC≤100 故bC的最大值为100. 结论:①在三角形中,任意一边大于或等于另外两边二次方根的二倍与 该边的半对角正弦的积。 ②应用: a、已知两边和一角可求该角所对边的取值范围或最小值。 b、已知一边以及其对角可求另两边乘积的最大值。 C、已知三边可求角的最大值。 推论4、(a^2- b^2)/ c^2= (sinA^2-sinB^2)/ sinC^2……① (b^2- c^2)/ a^2= (sinB^2-sinC^2)/ sinA^2……② (a^2- c^2)/ b^2= (sinA^2-sinC^2)/ sinB^2……③ 证明:由正弦定理得, (a^2- b^2)/ c^2=[4R^2(sinA^2-sinB^2)]/( 4R^2*sinC^2) =(sinA^2- sinB^2)/ sinC^2 同理可证②③式. 应用:在⊿ABC中,A、B、C的对边分别为a、b、c,证明: (a^2- b^2)/ c^2=sin(A-B)/sinC 证明:由题设和推论4可知, (a^2- b^2)/ c^2 =(sinA^2- sinB^2)/ sinC^2 =(sinA+sinB)(sinA-sinB)/sinC^2 ={sin[(A+B)/2+(A-B)/2]+sin[(A+B)/2-(A-B)/2]}{sin[(A+B)/2+ (A-B)/2]—sin[(A+B)/2-(A-B)/2]}/{sinCsin[�—(A+B)]} ={2sin[(A+B)/2] cos[(A-B)/2]}{2cos[(A+B)/2]sin[(A- B)/2]}/[sinCsin(A+B)] ={2sin[(A+B)/2] cos[(A+B)/2]}{2sin[(A—B)/2] cos[(A- B)/2]}/[sinCsin(A+B)] =[sin(A+B)sin(A—B)]/ [sin(A+B) sinC] =sin(A—B)/ sinC 结论:①在三角形中,任意两边的平方差与第三边的平方之比等于 两边对角正弦的平方差与第三边对角的正弦的平方之比。 推论5、sinA^2= sinB^2+sinC^2-2sinBsinCcosA……① sinB^2= sinA^2+sinC^2-2sinAsinCcosB……② sinC^2= sinB^2+sinA^2-2sinBsinAcosC……③ 证明:由正弦定理和余弦定理得, (2RsinA)^2=(2RsinB)^2+(2RsinC)^2-2(2RsinA (2RsinB)cosA 化简得sinA^2= sinB^2+sinC^2-2sinBsinCcosA 同理可证②③式. 应用:求(sin10度)^2+(sin50度)^2+sin10度sin50度的值. 解:构造⊿ABC,使A=10度,B=50度,C=120度,应用推论5得 原式=(sin10度)^2+(sin50度)^2-(-1/2)×2sin10度sin50 度 =(sin10度)^2+(sin50度)^2-2sin10度sin50度cos120度 =(sin120度)^2 =3/4 结论:①在三角形中,任意角正弦的平方等于另外两角正弦的平方 和减去2倍两角正弦与该角余弦的积。 ②应用: a、若已知任意两角角度或正弦,可求另外一角余弦及角度。 b、若式子(sinA)^2+(sinB)^2+sinAsinB满足A+B=�/3,则 其值恒为3/4. C、若存在形如sinB^2+sinC^2-2sinBsinCcosA的式子,其值为 sinA^2. 推论6、a=bcosC+ccosB……① b=acosC+ccosA……② c=acosB+bcosA……③ 证明:由余弦定理得, b^2+c^2=(c^2+a^2-2accosB)+(a^2+b^2-2abcosC) 化简得a=bcosC+ccosB 同理可证②③式成立. 应用:已知�、�∈(0,�/2),且3(sin�)^2+2(sin�)^2=1, 3sin2�-2Sin2�=0,求证:�+2�=90度. 证明:∵3(sin�)^2+2(sin�)^2=1 ∴3(1-cos2�)/2+2(1- cos2�)/2=1 ∴3cos2�+2 cos2�=3 ∴2cos2�=3(1- cos2�)>0 ∴3 cos2�=3-2 cos2�>0 ∴2�、2�∈(0,�/2) 又3sin2�-2Sin2�=0 ∴3/Sin2�=2/sin2� 构造⊿ABC,使A=2�,B=2�,BC=2,则AC=3 由推论6得,AB=ACcos2�+BCcos2� = 3cos2�+2cos2�=3 ∴AB=AC ∴⊿ABC为等腰三角形. ∴C=B=2� 而在⊿ABC中,A+B+C=2�+2�+2�=180度 ∴�+2�=90度 结论:①推论6为著名的射影定理。 ②应用:可处理边、角、弦三者的转化问题。

立体几何的证明不就可以吗? 引入向量就变成单纯的解析几何!

数学思想来武装,巧思妙解放光芒一道数学竞赛题的一题多解一 、引子 北京市中学生数学竞赛有着悠久的历史。近十几年来,北京市中学生数学竞赛是在初二和高一两个年级进行。1990年起分为初试和复试,初试以普及为主,复试则适度提高。命题紧密结合中学数学教学实际,活而不难,趣而不怪,巧而不偏,力求体现出科学性、知识性、应用性、启发性、趣味性的综合统一。数学竞赛活动是备受青少年喜爱的一种数学课外活动。通过有趣味、有新意、有水平的题目,开发智力,引导学生提高数学素质。数学竞赛活动是落实数学素质的一种好形式。北京市十几年的数学竞赛积累了一批闪耀着数学思想和智慧的好题目,引导学生研究赏析它,是一件赏心阅目、幸福愉快的事情。下面,笔者尝试通过一道北京市高一年级数学竞赛的初试题的一题多解,与读者共同享受数学智慧的灿烂阳光 二、题目 北京市1992年数学竞赛高中一年级初试“二、填空题”第4题如下: 4、若 sin2x+cosx+a=0 有实根,试确定实数a的取值范围是什么? 题目短小干炼,满分8分。 三、试解 方程中的求知数是x,出现了x的两种三角函数Sinx,Cosx.。而Sin2x=1-cos2x,好了,变一变,原方程就化成了cos2x-cosx-1-a=0 ①如果原方程中 x有实根,则cosx就会有对应的实数,令t= cosx,这样方程①就化成了t2-t-1-a=0 ②因此,方程②就应该有实数根,因此它的判别式△=(-1)2-4(-1-a)=4a+5≥0,所以 a≥-(5/4) 故实数a的取值范围是a≥-(5/4) 这个答案对吗? 当a≥-(5/4)时,一定有△≥0,方程②一定有实数根,问题是cosx=t有实根x就一定有实数根吗?注意到余弦函数的值域是cosx∈[-1,1],故②有实根并不能保证cosx=t一定在[-1,1]内,可见上面的解答是不严密的,思维不缜密的同学可能就会在这里出错。这是试题设置的一个隐蔽的陷阱。 四、反思 怎么办呢? 如果能保证方程②的实数解t在区间[-1,1]内,则最简三角方程cosx=t就必有实数解x=2kπ±arccost, 好,这样一来,问题就转化为当方程②有位于[-1,1]中的实数根时,求实数a的取值范围什么? 由方程②得: 故当a∈[-(5/4),1]∪[-(5/4),-1]=[-(5/4),1]时,原方程有关于x的实数根。 以上的方法用到了一元二次方程求根公式,用到了解两个无理不等式组成的不等式组,用到了集合的交集和并集。心里感觉踏实了,但运算较繁杂,有没有更好一些的方法? 五、改进 如果记方程②的左端为f(t),即f(t)=t2-t-1-a则方程②有[-1,1]中的实数解就等价于二次函数f(t)=t2-t-1-a 的图象抛物线在[-1,1]内与t轴有交点。数转化为形,以形助数。好,试试看。 当抛物线与t轴在[-1,1]内只有一个交点时,当且仅当 f(-1)f(1)≤0即 (1-a)(-1-a)≤0, 解之,有 -1≤a≤1; ③ 当抛物线与t轴在[-1,1]内有两个交点时,当且仅当 由③④得,当a∈[-1,1]∪[-(5/4),1]=[-(5/4),-1]时,y=f(t)与t轴在[-1,1]内有交点,方程②有实数解。 由于f(1)、f(-1),Δ等的计算比较简便,上述解法是不是比较简捷一点? 六、换个角度看问题 诗曰:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。不识庐山真面目,只缘身在此山中。”我们前面的解题思路,都把注意力注意在了“方程有实根”上,跳不出“方程有实根”的如来佛手心,“五”中的解法就渗透了数形转换,已属巧解。如果换个角度看问题,将方程①移项变形得a=cos2x-cosx-1视a为x的函数,用逆向思维来思考:x有实数解,则有cosx ∈[-1,1],a=[cosx-(1/2)]2-(5/4)当cosx=(1/2)时有最小值a最小=-(5/4);当cos=-1时有最大值a最大=(9/4)-(5/4)=1,故函数值域为 a∈[-(5/4),1]。反之,当a在[-(5/4),1]中取值时,cosx一定在[-1,1]中取值,x一定有实数解与之对应,你看,a的取值范围不是就求出来了吗? 七、变式 西游记中的孙悟空神通广大,能八九七十二变。好的数学题也会有一些“变式”。从上面的解法中你还能想到些什么?你能改编出一个相应的题目吗?试试看。 无独有偶,九年后的新千年第一年,2001年,北京市中学生数学竞赛高中一年能初赛试题“二、填空题”的最后一题即第8题如下:“8、若关于x的方程式sin2x+sinx+a=0 有实数解,求实数a的最大值与最小值的和” 读者诸君欣赏至此,是不是会“会心地笑了。” 八、启示 回顾以上解题过程,我们用到了方程的思想,等价转化的思想,数形结合转化的思想,变换角度看问题及逆向思维的思想。思想出智慧,智慧生妙解,妙解巧思令人陶醉。比较以上各种解法,你得到了什么样的启示?

初一数学一篇数学小论文

学生由初中升入高中将面临许多变化,受这些变化的影响,学生不能尽快适应高中学习,学习成绩大幅度下降,甚至过去的尖子生可能变为学习后进生。为此,笔者结合高一实际,对初高中分化原因进行了分析,并就如何采取有效措施搞好衔接,全面提高高一数学教学质量进行实践,取得了良好效果。一、关于初高中数学成绩分化原因的分析1.环境与心理的变化。对高一新生来讲,环境可以说是全新的,新教材、新同学、新教师、新集体……学生有一个由陌生到熟悉的适应过程。另外,经过紧张的中考复习,考取了自己理想的高中,必有些学生产生“松口气”想法,入学后无紧迫感。也有些学生有畏惧心理,他们在入学前,就耳闻高中数学很难学,高中数学课一开始也确是些难理解的抽象概念,如映射、集合、异面直线等,使他们从开始就处于怵头无趣的被动局面。以上这些因素都严重影响高一新生的学习质量。2.教材的变化。首先,初中数学教材内容通俗具体,多为常量,题型少而简单;而高中数学内容抽象,多研究变量、字母,不仅注重计算,而且还注重理论分析,这与初中相比增加了难度。其次,由于近几年教材内容的调整,虽然初高中教材都降低了难度,但相比之下,初中降低的幅度大,而高中由于受高考的限制,教师都不敢降低难度,造成了高中数学实际难度没有降低。因此,从一定意义上讲,调整后的教材不仅没有缩小初高中教材内容的难度差距,反而加大了。3.课时的变化。在初中,由于内容少,题型简单,课时较充足。因此,课容量小,进度慢,对重难点内容均有充足时间反复强调,对各类习题的解法,教师有时间进行举例示范,学生也有足够时间进行巩固。而到高中,由于知识点增多,灵活性加大和新工时制实行,使课时减少,课容量增大,进度加快,对重难点内容没有更多的时间强调,对各类型题也不可能讲全讲细和巩固强化。这也使高一新生开始不适应高中学习而影响成绩的提高。4.学法的变化。在初中,教师讲得细,类型归纳得全,练得熟,考试时,学生只要记准概念、公式及教师所讲例题类型,一般均可对号入座取得好成绩。因此,学生习惯于围着教师转,不注重独立思考和对规律的归纳总结。到高中,由于内容多时间少,教师不可能把知识应用形式和题型讲全讲细,只能选讲一些具有典型性的题目,以落实“三基”培养能力。因此,高中数学学习要求学生要勤于思考,善于归纳总结规律,掌握数学思想方法,做到举一反三,触类旁通。然而,刚入学的高一新生,往往继续沿用初中学法,致使学习困难较多,完成当天作业都很困难,更没有预习、复习及总结等自我消化自我调整的时间。这显然不利于良好学法的形成和学习质量的提高。二、搞好初高中衔接所采取的主要措施1.做好准备工作,为搞好衔接打好基础。①搞好入学教育。这是搞好衔接的基础工作,也是首要工作。通过入学教育提高学生对初高中衔接重要性的认识,增强紧迫感,消除松懈情绪,初步了解高中数学学习的特点,为其它措施的落实奠定基矗这里主要做好四项工作:一是给学生讲清高一数学在整个中学数学中所占的位置和作用;二是结合实例,采取与初中对比的方法,给学生讲清高中数学内容体系特点和课堂教学特点;三是结合实例给学生讲明初高中数学在学法上存在的本质区别,并向学生介绍一些优秀学法,指出注意事项;四是请高年级学生谈体会讲感受,引导学生少走弯路,尽快适应高中学习。②摸清底数,规划教学。为了搞好初高中衔接,教师首先要摸清学生的学习基础,然后以此来规划自己的教学和落实教学要求,以提高教学的针对性。在教学实际中,我们一方面通过进行摸底测试和对入学成绩的分析,了解学生的基础;另一方面,认真学习和比较初高中教学大纲和教材,以全面了解初高中数学知识体系,找出初高中知识的衔接点、区别点和需要铺路搭桥的知识点,以使备课和讲课更符合学生实际,更具有针对性。2.优化课堂教学环节,搞好初高中衔接。①立足于大纲和教材,尊重学生实际,实行层次教学。高一数学中有许多难理解和掌握的知识点,如集合、映射等,对高一新生来讲确实困难较大。因此,在教学中,应从高一学生实际出发,采劝低起点、小梯度、多训练、分层次”的方法,将教学目标分解成若干递进层次逐层落实。在速度上,放慢起始进度,逐步加快教学节奏。在知识导入上,多由实例和已知引入。在知识落实上,先落实“死”课本,后变通延伸用活课本。在难点知识讲解上,从学生理解和掌握的实际出发,对教材作必要层次处理和知识铺垫,并对知识的理解要点和应用注意点作必要总结及举例说明。②重视新旧知识的联系与区别,建立知识网络。初高中数学有很多衔接知识点,如函数概念、平面几何与立体几何相关知识等,到高中,它们有的加深了,有的研究范围扩大了,有些在初中成立的结论到高中可能不成立。因此,在讲授新知识时,我们有意引导学生联系旧知识,复习和区别旧知识,特别注重对那些易错易混的知识加以分析、比较和区别。这样可达到温故知新、温故而探新的效果。③重视展示知识的形成过程和方法探索过程,培养学生创造能力。高中数学较初中抽象性强,应用灵活,这就要求学生对知识理解要透,应用要活,不能只停留在对知识结论的死记硬套上,这就要求教师应向学生展示新知识和新解法的产生背景、形成和探索过程,不仅使学生掌握知识和方法的本质,提高应用的灵活性,而且还使学生学会如何质疑和解疑的思想方法,促进创造性思维能力的提高。④重视培养学生自我反思自我总结的良好习惯,提高学习的自觉性。高中数学概括性强,题目灵活多变,只靠课上听懂是不够的,需要课后进行认真消化,认真总结归纳。这就要求学生应具备善于自我反思和自我总结的能力。为此,我们在教学中,抓住时机积极培养。在单元结束时,帮助学生进行自我章节小结,在解题后,积极引导学生反思:思解题思路和步骤,思一题多解和一题多变,思解题方法和解题规律的总结。由此培养学生善于进行自我反思的习惯,扩大知识和方法的应用范围,提高学习效率。⑤重视专题教学。利用专题教学,集中精力攻克难点,强化重点和弥补弱点,系统归纳总结某一类问题的前后知识、应用形式、解决方法和解题规律。并借此机会对学生进行学法的指点,有意渗透数学思想方法。3.加强学法指导。高中数学教学要把对学生加强学法指导作为教学的重要任务之一。指导以培养学习能力为重点,狠抓学习基本环节,如“怎样预习”、“怎样听课”等等。具体措施有三:一是寓学法指导于知识讲解、作业讲评、试卷分析等教学活动之中,这种形式贴近学生学习实际,易被学生接受;二是举办系列讲座,介绍学习方法;三是定期进行学法交流,同学间互相取长补短,共同提高。4.优化教育管理环节,促进初高中良好衔接。①重视运用情感和成功原理,唤起学生学好数学的热情。搞好初高中衔接,除了优化教学环节外,还应充分发挥情感和心理的积极作用。我们在高一教学中,注意运用情感和成功原理,调动学生学习热情,培养学习数学兴趣。学生学不好数学,少责怪学生,要多找自己的原因。要深入学生当中,从各方面了解关心他们,特别是差生,帮助他们解决思想、学习及生活上存在的问题。给他们多讲数学在各行各业广泛应用,讲祖国四化建设需要大批懂数学的专家学者;讲爱因斯坦在初中一次数学竟没有考及格,但他没有气馁,终于成了一名伟大科学家,华罗庚在学生时代奋发图强,终于在数学研究中做出了卓越贡献,等等。使学生提高认识,增强学好数学的信心。在提问和布置作业时,从学生实际出发,多给学生创设成功的机会,以体会成功的喜悦,激发学习热情。②重视培养学生正确对待困难和挫折的良好心理素质。由于高中数学的特点,决定了高一学生在学习中的困难大挫折多。为此,我们在教学中注意培养学生正确对待困难和挫折的良好心理素质,使他们善于在失败面前,能冷静地总结教训,振作精神,主动调整自己的学习,并努力争取今后的胜利。平时多注意观察学生情绪变化,开展心理咨询,做好个别学生思想工作。③电视知识的反馈和落实。通过建立多渠道的反馈途径,及时收集学生对知识的掌握情况和对教学的意见,为及时矫上学生的错误,调整教学,提高教学针对性提供依据。知识落实的思路为:以落实“三基”为中心,实行分层落实,做到提优补差。主要措施是:平时练习层次化,单元结束考查制度化,做到章节会,单元清。三、实践效果自1995年暑假任高一年级两个班(一个为市重点班,另一个为择校生班)的数学(代数和几何)课以来,经过采取上述有效措施,取得良好的教学效果。所任班大多数学生对数学有浓厚兴趣,改变了高一新生怕数学的局面。在期中期末考试中,所任重点班的代数与几例成绩、及格率、优秀率均列年级前列,择校生班的成绩大幅度上升。

应用题是小学数学教学中的重点和难点,特别是一些较复杂的应用题,由于数量关系较隐蔽,学生在解题 时很难找出正确的解题思路,会出现这样和那样的问题。因此,在应用题教学中,教师应教会学生运用已有数 学知识,大胆地想象,力求通过不同方法,从不同角度进行探索,培养发散性思维能力。为此应重视各种解题 思路的训练。 一、对应的思路训练 例1:一户农民养鸡240只,平均5只鸡6天要喂饲料千克。 照这样计算这些鸡15天要喂饲料多少千克? 写出题中的条件问题: 5只鸡 6天 千克 240只鸡 15天 ?千克 从上面的对应关系可分析出两种方法: ①用归一法先求出1只鸡1天要喂的饲料,再求240只15 天所需的饲料。即 ÷5÷6×240×15=540(千克) 答:240只鸡15天需饲料540千克。 ②每只鸡平均每天用的饲料是一定的,根据倍数关系, 只要求出240只是5只的几倍和15天是6天的几倍, 这个题就可迎刃而解了。 ×(240÷5)×(15÷6)=540(千克)(答略) 二、数形结合看图分析训练 例2:修路队三天修了一段公路,第一天修40%,第二天修1/2,第三天修千米。这段公路长多少千米 ? 先分段画图: 附图{图} 再分析解答:把全段公路看做单位“1”,那么第三天修的千米正好是全段公路的(1-40%-1/2), 它和相对应,所以全段公路长为: ÷(1-40%-1/2)=25(千米)(答略) 例3:有一桶油第一次取出2/5,第二次取出20千克, 桶里还剩28千克油。全桶油重多少千克? 先分段画图: 附图{图} 把整桶油看作单位“1”, 从图中清楚地看出:后两次取出油的总和,正好是第一次取油后余下的部分, 即(1-2/5),它与(20 +28)相对应。 列式计算:(20+28)÷(1-2/5)=80(千克)(答略) 三、一题多解思路的训练 为培养学生的思维能力,引导学生探索解题思路,可对一道题的数量关系进行分析、对比,多角度、多层 次地沟通知识的内在联系。 例4:同学们参加野营活动, 一个同学到负责后勤的老师那里去领碗。老师问他领多少,他说领55个;又 问“多少人吃饭”,他说“一人一个饭碗,两人一个菜碗,三人一个汤碗”。算一算,这个同学给参加野营活 动的多少人领碗? 解法一:一般解法 把饭碗数看作单位“1”,则菜碗数是1/2,汤碗数是1/3, 总碗数55与(1+1/2+1/3)相对应,根据 除法意义可求出饭碗数。 55÷(1+1/2+1/3)=30(个) 根据题意,人数与饭碗数相同。(答略) 解法二:方程解法 设有x人参加野营活动,根据题意,饭碗数x个,菜碗数为x/2,汤碗数为x/3,列方程:x+x/2+x/3= 55,解得x=30。(答略) 解法三:按比例分配解法 把饭碗数看作“1”,则 饭碗数∶菜碗数∶汤碗数 =1∶1/2∶1/3=6∶3∶2 饭碗数是55×6/6+3+2=30(个) 人数与碗数相同。(答略) 此题解法不只限于以上三种,还有其他解法,这里不再赘述。 四、转化性题组训练 有很多应用题题材不同,但数量关系相同,且解法完全一样。把这样一些应用题排在一起,有利于学生掌 握问题的实质,找出这类题的解题规律。 有下面一组题: (1)一项工程由甲工程队修建需12天,由乙工程队修建需要20 天。两队共同修建需要多少天? (2)甲从东庄走到西庄需要2小时,乙从西庄走到东庄需要3 小时,如果甲、乙分别从东西庄同时相向出 发,需要经过几小时才能相遇? (3)甲、乙两个童装厂合做一批出口童装,甲厂单独做要20 天完成,乙厂单独做要30天完成。两厂合做 多少天可以完成? (4)有一水池装有甲、乙两个进水管。单开甲管需6分钟注满,单开乙管需4分钟注满,两管齐开需多少分 钟注满? 分析:(1)设工程总量为单位“1”。 甲每天完成工程的1/12,乙每天完成1/20,甲乙合做一天完成工程的1/12+1/20,完成全工程所需天 数为1÷(1/12+1/20)。 (2)设东庄到西庄的路程为单位“1”。 甲、乙二人的速度分别是1/2和1/3,甲、乙每小时走完全程的(1/2+1/3),两人相遇所需时间是1÷ (1/2+1/3)。 (3)设这批童装的总量为单位“1”。 甲厂每天完成的工作量是1/20,乙厂每天完成1/30,两厂合做一天就完成总量的(1/20+1/30),完 成工作后所需天数为1÷(1/20+1/30)。 (4)设水池的容积为单位“1”。根据题意,甲管每分可注水1/6,乙管每分可注水1/4,甲、乙两管齐 开每分钟可注(1/6+1/4),注满所需的时间是1÷(1/6+1/4)。 通过以上的类比训练,可使学生弄清工程问题、相遇问题、工作问题、水管问题。虽然题材不同,但它们 数量关系相同。这就使知识间的联系在学生的头脑中形成。 各门科学的数学化 数学究竟是什么呢?我们说,数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学.它在现代生活和现代生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具. 同其他科学一样,数学有着它的过去、现在和未来.我们认识它的过去,就是为了了解它的现在和未来.近代数学的发展异常迅速,近30多年来,数学新的理论已经超过了18、19世纪的理论的总和.预计未来的数学成就每“翻一番”要不了10年.所以在认识了数学的过去以后,大致领略一下数学的现在和未来,是很有好处的. 现代数学发展的一个明显趋势,就是各门科学都在经历着数学化的过程. 例如物理学,人们早就知道它与数学密不可分.在高等学校里,数学系的学生要学普通物理,物理系的学生要学高等数学,这也是尽人皆知的事实了. 又如化学,要用数学来定量研究化学反应.把参加反应的物质的浓度、温度等作为变量,用方程表示它们的变化规律,通过方程的“稳定解”来研究化学反应.这里不仅要应用基础数学,而且要应用“前沿上的”、“发展中的”数学. 再如生物学方面,要研究心脏跳动、血液循环、脉搏等周期性的运动.这种运动可以用方程组表示出来,通过寻求方程组的“周期解”,研究这种解的出现和保持,来掌握上述生物界的现象.这说明近年来生物学已经从定性研究发展到定量研究,也是要应用“发展中的”数学.这使得生物学获得了重大的成就. 谈到人口学,只用加减乘除是不够的.我们谈到人口增长,常说每年出生率多少,死亡率多少,那么是否从出生率减去死亡率,就是每年的人口增长率呢?不是的.事实上,人是不断地出生的,出生的多少又跟原来的基数有关系;死亡也是这样.这种情况在现代数学中叫做“动态”的,它不能只用简单的加减乘除来处理,而要用复杂的“微分方程”来描述.研究这样的问题,离不开方程、数据、函数曲线、计算机等,最后才能说清楚每家只生一个孩子如何,只生两个孩子又如何等等. 还有水利方面,要考虑海上风暴、水源污染、港口设计等,也是用方程描述这些问题再把数据放进计算机,求出它们的解来,然后与实际观察的结果对比验证,进而为实际服务.这里要用到很高深的数学. 谈到考试,同学们往往认为这是用来检查学生的学习质量的.其实考试手段(口试、笔试等等)以及试卷本身也是有质量高低之分的.现代的教育统计学、教育测量学,就是通过效度、难度、区分度、信度等数量指标来检测考试的质量.只有质量合格的考试才能有效地检测学生的学习质量. 至于文艺、体育,也无一不用到数学.我们从中央电视台的文艺大奖赛节目中看到,给一位演员计分时,往往先“去掉一个最高分”,再“去掉一个最低分”.然后就剩下的分数计算平均分,作为这位演员的得分.从统计学来说,“最高分”、“最低分”的可信度最低,因此把它们去掉.这一切都包含着数学道理. 我国著名的数学家关肇直先生说:“数学的发明创造有种种,我认为至少有三种:一种是解决了经典的难题,这是一种很了不起的工作;一种是提出新概念、新方法、新理论,其实在历史上起更大作用的、历史上著名的正是这种人;还有一种就是把原来的理论用在崭新的领域,这是从应用的角度有一个很大的发明创造.”我们在这里所说的,正是第三种发明创造.“这里繁花似锦,美不胜收,把数学和其他各门科学发展成综合科学的前程无限灿烂.” 正如华罗庚先生在1959年5月所说的,近100年来,数学发展突飞猛进,我们可以毫不夸张地用“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面,无处不有数学”来概括数学的广泛应用.可以预见,科学越进步,应用数学的范围也就越大.一切科学研究在原则上都可以用数学来解决有关的问题.可以断言:只有现在还不会应用数学的部门,却绝对找不到原则上不能应用数学的领域.

1.中国古代在数的方面的贡献 算筹 根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13--14cm,径粗0.2~0.3cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的,大约二百七十几枚为一束,放在一个布袋里,系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候,就把它们取出来,放在桌上、炕上或地上都能摆弄。别看这些都是一根根不起眼的小棍子,在中国数学史上它们却是立有大功的。而它们的发明,也同样经历了一个漫长的历史发展过程。在算筹计数法中,以纵横两种排列方式来表示单位数目的,其中1-5均分别以纵横方式排列相应数目的算筹来表示,6-9则以上面的算筹再加下面相应的算筹来表示。表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空。这种计数法遵循十进位制。 算筹的出现年代已经不可考,但据史料推测,算筹最晚出现在春秋晚期战国初年(公元前722年~公元前221年),一直到算盘发明推广之前都是中国最重要的计算工具。 算筹的发明就是在以上这些记数方法的历史发展中逐渐产生的。它最早出现在何时,现在已经不可查考了,但至迟到春秋战国;算筹的使用已经非常普遍了。前面说过,算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子,那么怎样用这些小棍子来表示各种各样的数目呢? 那么为什么又要有纵式和横式两种不同的摆法呢?这就是因为十进位制的需要了。所谓十进位制,又称十进位值制,包含有两方面的含义。其一是"十进制",即每满十数进一个单位,十个一进为十,十个十进为百,十个百进为千……其二是"位值制,即每个数码所表示的数值,不仅取决于这个数码本身,而且取决于它在记数中所处的位置。如同样是一个数码"2",放在个位上表示2,放在十位上就表示20,放在百位上就表示200,放在千位上就表示2000……在我国商代的文字记数系统中,就已经有了十进位值制的荫芽,到了算筹记数和运算时,就更是标准的十进位值制了。 按照中国古代的筹算规则,算筹记数的表示方法为:个位用纵式,十位用横式,百位再用纵式,千位再用横式,万位再用纵式……这样从右到左,纵横相间,以此类推,就可以用算筹表示出任意大的自然数了。由于它位与位之间的纵横变换,且每一位都有固定的摆法,所以既不会混淆,也不会错位。毫无疑问,这样一种算筹记数法和现代通行的十进位制记数法是完全一致的。 中国古代十进位制的算筹记数法在世界数学史上是一个伟大的创造。把它与世界其他古老民族的记数法作一比较,其优越性是显而易见的。古罗马的数字系统没有位值制,只有七个基本符号,如要记稍大一点的数目就相当繁难。古美洲玛雅人虽然懂得位值制,但用的是20进位;古巴比伦人也知道位值制,但用的是60进位。20进位至少需要19个数码,60进位则需要59个数码,这就使记数和运算变得十分繁复,远不如只用9个数码便可表示任意自然数的十进位制来得简捷方便。中国古代数学之所以在计算方面取得许多卓越的成就,在一定程度上应该归功于这一符合十进位制的算筹记数法。马克思在他的《数学手稿》一书中称十进位记数法为"最妙的发明之一",确实是一点也不过分的。 二进制思想的开创国 著名的哲学家数学家莱布尼茨(1646-1716)发明了对现代计算机系统有着重要意义的二进制,不过他认为在此之前,中国的《易经》中已经提到了有关二进制的初步思想。当代的许多科学家认为易经中并不含有复杂的二进制思想,可是这本中国古籍中的一些基本思想和二进制在很大程度上仍然有着千丝万缕的联系。 元始的《灵宝经》里面把阴阳定义为阳是自冬至到夏至的上升的气,阴为从夏至到冬至下降的气,这是对地球周期运动的最简练认识。阴阳是一种物质认识,后来转化为思想方式,反者道之动等等,都是这种思想的表现。从而开创了对立统一的思想方式,实际上计算机的电子脉冲的思想是与之一致的,采样定律也是与之一致的。 《易经》是我国伏羲、周文王等当政者积累观天测算经验而成的关于天象气象和人变易的经典,从八卦到六十四卦,就是二进制三位到六位表达,上世纪八十年代还有四位计算机,可以说,周文王的六十四卦在表达能力上已经高于四位计算机。 十进制的使用 《卜辞》中记载说,商代的人们已经学会用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万这13个单字记十万以内的任何数字,但是现在能够证实的当时最大的数字是三万。甲骨卜辞中还有奇数、偶数和倍数的概念。 十进位位值制记数法包括十进位和位值制两条原则,"十进"即满十进一;"位值"则是同一个数位在不同的位置上所表示的数值也就不同,如三位数"111",右边的"1"在个位上表示1个一,中间的"1"在十位上就表示1个十,左边的"1"在百位上则表示1个百。这样,就使极为困难的整数表示和演算变得如此简便易行,以至于人们往往忽略它对数学发展所起的关键作用。 我们有个成语叫"屈指可数",说明古代人数数确实是离不开手指的,而一般人的手指恰好有十个。因此十进制的使用似乎应该是极其自然的事。但实际情况并不尽然。在文明古国巴比伦使用的是60进位制(这一进位制到现在仍留有痕迹,如一分=60秒等)另外还有采用二十进位制的。古代埃及倒是很早就用10进位制,但他们却不知道位值制。所谓位值制就是一个数码表示什么数,要看它所在的位置而定。位值制是千百年来人类智慧的结晶。零是位值制记数法的精要所在。但它的出现却并非易事。我国是最早使用十进制记数法,且认识到进位制的国家。我们的口语或文字表达的数字也遵守这一原则,比如一百二十七。同时我们对0的认识最早。 十进制是中国人民的一项杰出创造,在世界数学史上有重要意义。著名的英国科学史学家李约瑟教授曾对中国商代记数法予以很高的评价,"如果没有这种十进制,就几乎不可能出现我们现在这个统一化的世界了",李约瑟说"总的说来,商代的数字系统比同一时代的古巴比伦和古埃及更为先进更为科学。" 分数和小数的最早运用 分数的应用 最初分数的出现,并非由除法而来。分数被看作一个整体的一部分。"分"在汉语中有"分开""分割"之意。后来运算过程中也出现了分数,它表示两整数比。分数的加减乘除运算我们小学就已完全掌握了。很简单,是不是?不过在七、八百年以前的欧洲,如果你有这种水平那么就可以说相当了不起了。那时精通自然数的四则运算就已达到了学者水平。至于分数,对当时人来说简直难于上青天。德国有句谚语形容一个人陷入绝境,就说:"掉到分数里去了"。为什么会如此呢?这都是笨拙的记数法导致的。在我国古代,《九章算术》中就有了系统的分数运算方法,这比欧洲大约早1400年。 西汉时期,张苍、耿寿昌等学者整理、删补自秦代以来的数学知识,编成了《九章算术》。在这本数学经典的《方田》章中,提出了完整的分数运算法则。 从后来刘徽所作的《九章算术注》可以知道,在《九章算术》中,讲到约分、合分(分数加法)、减分(分数减法)、乘分(分数乘法)、除分(分数除法)的法则,与我们现在的分数运算法则完全相同。另外,还记载了课分(比较分数大小)、平分(求分数的平均值)等关于分数的知识,是世界上最早的系统叙述分数的著作。 分数运算,大约在15世纪才在欧洲流行。欧洲人普遍认为,这种算法起源于印度。实际上,印度在七世纪婆罗门笈多的著作中才开始有分数运算法则,这些法则都与《九章算术》中介绍的法则相同。而刘徽的《九章算术注》成书于魏景元四年(263年),所以,即使与刘徽的时代相比,我们也要比印度早400年左右。 小数的最早使用 刘徽在《九章算术注》中介绍,开方不尽时用十进分数(徽数,即小数)去逼近,首先提出了关于十进小数的概念。到公元 1300年前后,元代刘瑾所著《律吕成书》中,已将写成把小数部分降低一行写在整数部分的后边。而西方的斯台汶直到1585年才有十进小数的概念,且他的表示方法远不如中国先进,如上述的小数,他记成或106368。 九九表的使用 作为启蒙教材,我们都背过九九乘法表:一一得一、一二得二……九九八十一。而古代是从"九九八十一"开始,因此称"九九表"。九九表的使用,对于完成乘法是大有帮助的。齐恒公纳贤的故事说明,到公元前7世纪时,九九歌诀已不希罕。也许有人认为这种成绩不值一提。但在古代埃及作乘法却要用倍乘的方式呢。举个例子。如算23×13,就需要从23开始,加倍得到23×2,23×4,23×8,然后注意到13=1+4+8,于是23+23×4+23×8加起来的结果就是23×13。从比较中不难看出使用九九表的优越性了。 根据考古专家在湖南张家界古人堤汉代遗址出土的简牍上发现的汉代"九九乘法表",竟与现今生活中使用的乘法口诀表有着惊人的一致。这枚记载有"九九乘法表"的简牍是木质的,大约有22厘米长,残损比较严重。此前在湘西里耶古城出土的一枚秦简上也发现了距今2200多年的乘法口诀表,并被考证为中国现今发现的最早的乘法口诀表实物。 除了里耶秦简外,与张家界古人堤遗址发现的这枚简牍样式基本一致的"九九乘法表"还曾在楼兰文书中见到过,那是写在两张残纸上的九九乘法表,为瑞典探险家斯文赫定在上个世纪初期发掘。 乘法表在古代并非中国一家独有,古巴比伦的泥版书上也有乘法表。但汉字(包括数目字)单音节发声的特点,使之读起来朗朗上口;后来发展起来的珠算口诀也承继了这一特点,对于运算速度的提高和算法的改进起到一定作用。 负数的使用 人们在解方程或其它数的运算过程中,往往要碰到从较小数减去较大数的情形,另外,还遇到了增加与减小,盈余与亏损等互为相反意义的量,这样,人们自然地引进了负数。 负数的引进,是中国古代数学家对数学的一个巨大贡献。在我国古代秦、汉时期的算经《九章算术》的第八章"方程"中,就自由地引入了负数,如负数出现在方程的系数和常数项中,把"卖(收入钱)"作为正,则"买(付出钱)"作为负,把"余钱"作为正,则"不足钱"作为负。在关于粮谷计算的问题中,是以益实(增加粮谷)为正,损实(减少粮谷)为负等,并且该书还指出:"两算得失相反,要以正负以名之"。当时是用算筹来进行计算的,所以在算筹中,相应地规定以红筹为正,黑筹为负;或将算筹直列作正,斜置作负。这样,遇到具有相反意义的量,就能用正负数明确地区别了。 在《九章算术》中,除了引进正负数的概念外,还完整地记载了正负数的运算法则,实际上是正负数加减法的运算法则,也就是书中解方程时用到的"正负术"即"同名相除,异名相益,正无入正之,负无入负之;其异名相除,同名相益,正无入正之,负无入负之。"这段话的前四句说的是正负数减法法则,后四句说的是正负数加法法则。它的意思是:同号两数相减,等于其绝对值相减;异号两数相减,等于其绝对值相加;零减正数得负数,零减负数得正数。异号两数相加,等于其绝对值相减;同号两数相加,等于其绝对值相加;零加正数得正数,零加负数得负数,当然,从现代数学观点看,古书中的文字叙述还不够严谨,但直到公元17世纪以前,这还是正负数加减运算最完整的叙述。 在国外,负数出现得很晚,直至公元1150年(比《九章算术》成书晚l千多年),印度人巴土卡洛首先提到了负数,而且在公元17世纪以前,许多数学家一直采取不承认的态度。如法国大数学家韦达,尽管在代数方面作出了巨大贡献,但他在解方程时却极力回避负数,并把负根统统舍去。有许多数学家由于把零看作"没有",他们不能理解比"没有"还要"少"的现象,因而认为负数是"荒谬的"。直到17世纪,笛卡儿创立了坐标系,负数获得了几何解释和实际意义,才逐渐得到了公认。 从上面可以看出,负数的引进,是我国古代数学家贡献给世界数学的一份宝贵财富。负数概念引进后,整数集和有理数集就完整地形成了。 圆周率的计算 圆周率是数学中最重要的常数之一。对它的计算,可以作为显示出一个国家古代数学发展的水平的尺度之一。而我国古代数学在这方面取得了令世人瞩目的成绩。 我国古代最初把圆周率取作3,这虽应用起来简便,但太不准确。在求准确圆周率值的征途中,首先迈出关键一步的是刘徽。他创立割圆术,用圆内接正多边形无限逼近圆而求取圆周率值。用这种方法他求得圆周率的近似值为,也有人认为他得到了更好的结果:。青出于蓝,而胜于蓝。后继者祖冲之利用割圆术得出了正确的小数点后七位。而且他还给出了约率与密率。密率的发现是数学史上卓越的成就,保持了一千多年的世界纪录,是一项空前杰作。2.阿拉伯数字并不是阿拉伯人最早发明的,而是最早起源于印度。据传早在公元七世纪时,阿拉伯人渐渐地征服了周围的其他民族,建立起一个东起印度,西到非洲北部及西班牙的萨拉森大帝国。到后来,这个大帝国又分裂成为东、西两个国家。由于两个国家的历代君主都注重文化艺术,所以两国的都城非常繁荣昌盛,其中东都巴格达更胜一筹。这样,西来的希腊文化,东来的印度文化,都汇集于此。阿拉伯人将两种文化理解并消化,形成了新的阿拉伯文化。大约在公元750年左右,有一位印度的天文学家拜访了巴格达王宫,把他随身带来的印度制作的天文表献给了当时的国王。印度数字1、2、3、4……以及印度式的计算方法,也就好似在这个时候介绍给了阿拉伯人。因为印度数字和计算方法简单又方便,所以很快就被阿拉伯人所接受了,并且逐渐地传播到欧洲各个国家。在漫长的传播过程中,印度创造的数字就被称为“阿拉伯数字”了。到后来,人们虽然弄清了“阿拉伯数字”的来龙去脉,但有大家早已习惯了“阿拉伯数字”这个叫法,所以也就沿用下来了。3.人类认识0早,还是认识1早。1、2、3、4……9、0称为“阿拉伯数字”。其实,这些数字并不是阿拉伯人创造的,它们最早产生于古代的印度。大约在公元750年左右,有一位印度的天文学家拜访了巴格达王宫,把他随身带来的印度制作的天文表献给了当时的国王。印度数字1、2、3、4……以及印度式的计算方法,也就在这个时候介绍给了阿拉伯人。因为印度数字和计算方法简单而又方便,所以很快就被阿拉伯人所接受了,并且逐渐地传播到欧洲各个国家。在漫长的传播过程中,印度创造的数字就被称为“阿拉伯数字”了。 由此可以看出,他们是同时被创造的。但我个人认为,人类是先认识1,因为初一的教科书上写着,负数是在人们的生产生活中产生的。人类应该是先发明了用1,2,3...数数,然后发现有东西没有了再用0表示,再发明了负数。4.数学中的符号+ - × ÷ ∧(表示乘方)√(开方)是有理数基本运算符号。 由于研究的需要,人类创造了大量的数学符号,来代替和表示某些数学概念和规律,简化了数学研究工作,促进了数学的发展。 在中学数学中,常见的数学符号有以下六种:一、数量符号 如,圆周率;a,x等。二、运算符号如加号(+),减号(-),乘号(×或·),除号(÷或-),比号(:)等。三、关系符号如“=”是“等号”,读作“等于”;“≈”或“=”是“约等号”读作“约等于”;“≠”是“不等号”。读作“不等于”;“>”是“大于符号”,读作“大于”;“<”是“小干符号”,读作“小于”;“‖”是“平行符号”,读作“平行于”;“⊥”是“垂直符号”,读作“垂直于”等。四、结合符号 如小括号( ),中括号[ ],大括号{ }。五、性质符号 如正号(+)、负号(-),绝对值符号(||)。六、简写符号 如三角形(△),圆(⊙),幂()等。这些符号的产生,一是来源于象形,实际上是缩小的图形。如平行符号“‖”是两条平行的直线;垂直符号“⊥”是互相垂直的两条直线;三角形符号“△”是一个缩小了的三角形;符号“⊙”表示一个圆,中间的一点表示圆心,以免与数0及英文字母O混淆。二是来源于会意,即由图形就可以看出某种特殊的意义。如用两条长度相等的线段“=”并列在一起,表示等号;加一条斜线“≠”,表示不等号;用符号“>”表示大于(左侧大,右边小),“<”表示小于(左侧小,右边大),意思不难理解;用括号“( )”、“[ ]”、“{}”把若干个量结合在一起,也是不言而喻的。三是来源于文字的缩写。如我们以后将要学到的平方根号“”中的“√”,是从拉丁字母Radix(根值)的第一个字母r演变而来。相似符号“∽”是把拉丁字母S横过来写,而S是Sindlar(相似)的第一个字母。还有大量的符号是人们经过规定沿用下来的。当然这些符号并不是一开始就都是这种形状,而是有一个演变过程的,这里就不多讲了。数学符号的产生,为数学科学的发展提供了有利的条件。首先,提高了计算效率。古时候,由于缺少必要的数学符号,提出一个数学问题和解决这个问题的过程,只有用语言文字叙述,几乎象做一篇短文,难怪有人把它称为“文章数学”。这种表达形式很不方便,严重阻碍了数学科学的发展。当数量、图形之间的关系能够用适当的数学符号表达后,人们就可以在这个基础上,根据自己的需要,深入进行推理和计算,因而能更迅速地得到问题的解答或发现新的规律。其次,缩短了学习的时间。初等数学发展到今天,已有两千多年的历史,内容非常丰富,而其中主要的内容今天能够在小学和中学阶段学完,这里数学符号是起一定作用的。例如,我们的祖先开始只有1、2少数几个数字的概念,而今天幼儿园的小朋友就能掌握几十个这样的数。分析原因,除了古今生活条件不同,人们的见识差别极大以外,今天已有一套完整的记数符号,人们容易掌握。第三、推动了深入的研究。我们研究数学概念和规律,不仅需要简明、确切地表达它们,而对它们内部复杂的关系,需要深人地加以探讨,没有数学符号的帮助,进行这样的研究是十分困难的。所以,数学符号的应用,是多快好省地研究数学科学的重要途径。我国宋朝著名科学家沈括曾经说过,数学方法应该“见繁即变,见简即用”。数学符号正是适应这种变“繁”为“简”的实际需要而产生的。数学符号不仅随着数学发展的需要而产生,而且也随着数学的发展不断完善。比如,古代各民族都有自己的记数符号,但在长期使用过程中,印度——阿拉伯数码记数方法显示出更多的优点,因而其他的数码符号逐渐淘汰,国际上都采用了这种记数方法。

“写什么?怎样写?”这是每个学写小论文的同学都会碰到的问题。一篇好论文的产生,对于它的作者来说是一次创造性的劳动。创造性的劳动对劳动者的要求是很高的。其创作的素材、水平,乃至创作的灵感……,绝不是轻易可以得到的,它们需要作者在自己的学习与生活实践中,去进行长期的积累与思考。从我校征集的论文来看,作者中有的是在平时十分注意对课本知识进行归纳整理、拓展延伸,学习中有许多意想不到的收获;有的是从课外阅读中得到收获与启发后,获得灵感、得以选题;……更有甚者是,有的作者在生活中发现问题注意观察、探究,并与自己的数学学习相联系,对观察、探究的结果进行思考、归纳、总结,升华为理论,写出了令人叫绝的好论文。综观获奖论文的小作者们,他们大多是数学学习的有心人。好论文的作者不仅要有较好的数学感悟,还要有良好的文学修养、综合素养。写小论文的关键,首先就是选题,大家的选题要从自己最熟悉的、最想写的内容入手。下面我结合我校同学部分获奖论文的选题,进行一点简单的选题分析。论文按内容分类,大概有以下几种:①勤于实践,学以致用,对实际问题建立数学模型,再利用模型对问题进行分析、预测;如:探究大桥的热胀冷缩度②对生活中普遍存在而又扰人心烦的小事,提出了巧妙的数学方法来解决它;如: 一台饮水机创造的意想不到的实惠③对数学问题本身进行研究,探索规律,得出了解决问题的一般方法如: 分式“家族”中的亲缘探究如: 纸飞机里的数学④对自己数学学习的某个章节、或某个内容的体会与反思如: “没有条件”的推理如: 小议“黄金分割”如: 奇妙的正五角星① 课题要小而集中,要有针对性;② 见解要真实、独特,有感而发,富有新意;③ 要用自己的语言表述自己要表达的内容(四) 评价数学小论文的标准什么样的数学小论文算是好的论文呢?标准很多,但我以为一篇好的数学小论文必须有以下三个特征——新、真、美。“新”,指的就是选题要有独特的视角,写的内容不是简单地重复别人的东西、不是单纯地下载一段。文字,最好是自己原创的,至少要有自己的创造、自己的观点,属于自己的思想;“真”,指的就是内容要实在、言之有理,既不能空洞无味、也不能冗长拖沓,文章要紧扣主题,力求做到准确、精练,尽量地体现数学的严谨性与科学性;“美”,指的就是语言通顺、文笔流畅,文章要给人以美的享受。当然,从第二届时代数学学习“时代之星”实践与创新论文大赛的名称来看,既有实践又有创新的论文肯定更容易受到评委们的亲睐,所以,我希望同学们更加贴近生活、注意观察、去寻找、去发现,把生活与数学联系起来,把学习撰写论文、争取写出好的论文,作为对自己数学学习的一种评价、一种补充、一种提高,这样你学写小论文的目的就对了,你就会将数学小论文越写越好。“梅花香自苦寒来”,只要肯下大工夫、只要肯吃的起苦,不断地去思考、去揣摸,去学习,好的数学论文就一定会在你的手中诞生。总之,学习撰写论文、争取写出好的论文,对于我们每一位同学来说,始终是一个锻炼自己、提高能力的极好的方式。我相信我校初一、初二的同学们一定会在老师的组织与指导下积极参与第二届《时代数学学习》“时代之星”实践与

大一上学期高等数学小论文

牛顿、莱布尼茨和微积分微积分的产生是数学上的伟大创造。它从生产技术和理论科学的需要中产生,又反过来广泛影响着生产技术和科学的发展。如今,微积分已是广大科学工作 者以及技术人员不可缺少的工具。 从微积分成为一门学科来说,是在十七世纪,但是,微分和积分的思想在古代就已经产生了。 公元前三世纪,古希腊的阿基米德在研究解决抛物弓形的面积、球和球冠面积、螺线下面积和旋转双曲体的体积的问题中,就隐含着近代积分学的思想。作为微分学基础的极限理论来说,早在古代以有比较清楚的论述。比如我国的庄周所著的《庄子》一书的“天下篇”中,记有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。三国时期的刘徽在他的割圆术中提到“割之弥细,所失弥小,割之又割,以至于不可割,则与圆周和体而无所失矣。”这些都是朴素的、也是很典型的极限概念。 到了十七世纪,有许多科学问题需要解决,这些问题也就成了促使微积分产生的因素。归结起来,大约有四种主要类型的问题:第一类是研究运动的时候直接出现的,也就是求即时速度的问题。第二类问题是求曲线的切线的问题。第三类问题是求函数的最大值和最小值问题。第四类问题是求曲线长、曲线围成的面积、曲面围成的体积、物体的重心、一个体积相当大的物体作用于另一物体上的引力。 十七世纪的许多著名的数学家、天文学家、物理学家都为解决上述几类问题作了大量的研究工作,如法国的费尔玛、笛卡尔、罗伯瓦、笛沙格;英国的巴罗、瓦里士;德国的开普勒;意大利的卡瓦列利等人都提出许多很有建树的理论。为微积分的创立做出了贡献。 十七世纪下半叶,在前人工作的基础上,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼茨分别在自己的国度里独自研究和完成了微积分的创立工作,虽然这只是十分初步的工作。他们的最大功绩是把两个貌似毫不相关的问题联系在一起,一个是切线问题(微分学的中心问题),一个是求积问题(积分学的中心问题)。 1605 年 5 月 20 日,在牛顿手写的一面文件中开始有 “ 流数术 ” 的记载,微积分的诞生不妨以这一天为标志。牛顿关于微积分的著作很多写于 1665 - 1676 年间,但这些著作发表很迟。他完整地提出微积分是一对互逆运算,并且给出换算的公式,就是后来著名的牛顿-莱而尼茨公式。 牛顿是那个时代的科学巨人。在他之前,已有了许多积累:哥伦布发现新大陆,哥白尼创立日心说,伽利略出版《力学对话》,开普勒发现行星运动规律--航海的需要,矿山的开发,火松制造提出了一系列的力学和数学的问题,微积分在这样的条件下诞生是必然的。 牛顿于 1642 年出生于一个贫穷的农民家庭,艰苦的成长环境造就了人类历史上的一位伟大的科学天才,他对物理问题的洞察力和他用数学方法处理物理问题的能力,都是空前卓越的。尽管取得无数成就,他仍保持谦逊的美德。 如果说牛顿从力学导致 “ 流数术 ” ,那莱布尼茨则是从几何学上考察切线问题得出微分法。他的第一篇论文刊登于 1684 年的《都市期刊》上,这比牛顿公开发表微积分著作早 3 年,这篇文章给一阶微分以明确的定义。 莱布尼茨 1646 年生于莱比锡。 15 岁进入莱比锡大学攻读法律,勤奋地学习各门科学,不到 20 岁就熟练地掌握了一般课本上的数学、哲学、神学和法学知识。莱布尼茨对数学有超人的直觉,并且对于设计符号很第三。他的微积分符号 “dx\" 和 ”∫” 已被证明是很发用的。 牛顿和莱布尼茨总结了前人的工作,经过各自独立的研究,掌握了微分法和积分法,并洞悉了二者之间的联系。因而将他们两人并列为微积分的创始人是完全正确的,尽管牛顿的研究比莱布尼茨早 10 年,但论文的发表要晚 3 年,由于彼此都是独立发现的,曾经长期争论谁是最早的发明者就毫无意义。牛顿和莱尼茨的晚年就是在这场不幸的争论中度过的。 牛顿的“流数术” 数学史的另一次飞跃就是研究“形”的变化。17世纪生产力的发展推动了自然科学和技术的发展,不但已有的数学成果得到进一步巩固、充实和扩大,而且由于实践的需要,开始研究运动着的物体和变化的量,这样就获得了变量的概念,研究变化着的量的一般性和它们之间的依赖关系。到了17世纪下半叶,在前人创造性研究的基础上,英国大数学家、物理学家艾萨克?牛顿(1642~1727)是从物理学的角度研究微积分的,他为了解决运动问题,创立了一种和物理概念 直接联系的数学理论,即牛顿称之为“流数术”的理论,这实际上就是微积分理论。牛顿的有关“流数术”的主要著作是《求曲边形面积》、《运用无穷多项方程的计算法》和《流数术和无穷极数》。这些概念是力不概念的数学反映。牛顿认为任何运动存在于空间,依赖于时间,因而他把时间作为自变量,把和时间有关的固变量作为流量,不仅这样,他还把几何图形――线、角、体,都看作力学位移的结果。因而,一切变量都是流量。 牛顿指出,“流数术”基本上包括三类问题。 (1)已知流量之间的关系,求它们的流数的关系,这相当于微分学。 (2)已知表示流数之间的关系的方程,求相应的流量间的关系。这相当于积分学,牛顿意义下的积分法不仅包括求原函数,还包括解微分方程。 (3)“流数术”应用范围包括计算曲线的极大值、极小值,求曲线的切线和曲率,求曲线长度及计算曲边形面积等。 牛顿已完全清楚上述(1)与(2)两类问题中运算是互逆的运算,于是建立起微分学和积分学之间的联系。 牛顿在1665年5月20日的一份手稿中提到“流数术”,因而有人把这一天作为诞生微积分的标志。 莱布尼茨使微积分更加简洁和准确 而德国数学家莱布尼茨(. Leibniz 1646~1716)则是从几何方面独立发现了微积分,在牛顿和莱布尼茨之前至少有数十位数学家研究过,他们为微积分的诞生作了开创性贡献。但是他们这些工作是零碎的,不连贯的,缺乏统一性。莱布尼茨创立微积分的途径与方法与牛顿是不同的。莱布尼茨是经过研究曲线的切线和曲线包围的面积,运用分析学方法引进微积分概念、得出运算法则的。牛顿在微积分的应用上更多地结合了运动学,造诣较莱布尼茨高一等,但莱布尼茨的表达形式采用数学符号却又远远优于牛顿一筹,既简洁又准确地揭示出微积分的实质,强有力地促进了高等数学的发展。 莱布尼茨创造的微积分符号,正像印度――阿拉伯数码促进了算术与代数发展一样,促进了微积分学的发展。莱布尼茨是数学史上最杰出的符号创造者之一。 牛顿当时采用的微分和积分符号现在不用了,而莱布尼茨所采用的符号现今仍在使用。莱布尼茨比别人更早更明确地认识到,好的符号能大大节省思维劳动,运用符号的技巧是数学成功的关键之一。 牛顿和莱布尼茨建立微积分的出发点是直观的无穷小量,因此这门学科早期也称为无穷小分析,这正是现在数学中分析学这一大分支名称的来源。牛顿研究微积分着重于从运动学来考虑,莱布尼茨却是侧重于几何学来考虑的。 牛顿在1671年写了《流数法和无穷级数》,这本书直到1736年才出版,它在这本书里指出,变量是由点、线、面的连续运动产生的,否定了以前自己认为的变量是无穷小元素的静止集合。他把连续变量叫做流动量,把这些流动量的导数叫做流数。牛顿在流数术中所提出的中心问题是:已知连续运动的路径,求给定时刻的速度(微分法);已知运动的速度求给定时间内经过的路程(积分法)。 德国的莱布尼茨是一个博才多学的学者,1684年,他发表了现在世界上认为是最早的微积分文献,这篇文章有一个很长而且很古怪的名字《一种求极大极小和切线的新方法,它也适用于分式和无理量,以及这种新方法的奇妙类型的计算》。就是这样一片说理也颇含糊的文章,却有划时代的意义。他以含有现代的微分符号和基本微分法则。1686年,莱布尼茨发表了第一篇积分学的文献。他是历史上最伟大的符号学者之一,他所创设的微积分符号,远远优于牛顿的符号,这对微积分的发展有极大的影响。现在我们使用的微积分通用符号就是当时莱布尼茨精心选用的。 微积分学的创立,极大地推动了数学的发展,过去很多初等数学束手无策的问题,运用微积分,往往迎刃而解,显示出微积分学的非凡威力。 前面已经提到,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,他必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样。不幸的事,由于人们在欣赏微积分的宏伟功效之余,在提出谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。 其实,牛顿和莱布尼茨分别是自己独立研究,在大体上相近的时间里先后完成的。比较特殊的是牛顿创立微积分要比莱布尼词早10年左右,但是整是公开发表微积分这一理论,莱布尼茨却要比牛顿发表早三年。他们的研究各有长处,也都各有短处。那时候,由于民族偏见,关于发明优先权的争论竟从1699年始延续了一百多年。 应该指出,这是和历史上任何一项重大理论的完成都要经历一段时间一样,牛顿和莱布尼茨的工作也都是很不完善的。他们在无穷和无穷小量这个问题上,其说不一,十分含糊。牛顿的无穷小量,有时候是零,有时候不是零而是有限的小量;莱布尼茨的也不能自圆其说。这些基础方面的缺陷,最终导致了第二次数学危机的产生。 直到19世纪初,法国科学学院的科学家以柯西为首,对微积分的理论进行了认真研究,建立了极限理论,后来又经过德国数学家维尔斯特拉斯进一步的严格化,使极限理论成为了微积分的坚定基础。才使微积分进一步的发展开来。任何新兴的、具有无量前途的科学成就都吸引着广大的科学工作者。在微积分的历史上也闪烁着这样的一些明星:瑞士的雅科布·贝努利和他的兄弟约翰·贝努利、欧拉、法国的拉格朗日、…… 欧氏几何也好,上古和中世纪的代数学也好,都是一种常量数学,微积分才是真正的变量数学,是数学中的大革命。微积分是高等数学的主要分支,不只是局限在解决力学中的变速问题,它驰骋在近代和现代科学技术园地里,建立了数不清的丰功伟绩。 留给后人的思考 从始创微积分的时间说牛顿比莱布尼茨大约早10年,但从正式公开发表的时间说牛顿却比莱布尼茨要晚。牛顿系统论述“流数术”的重要著作《流数术和无穷极数》是1671年写成的,但因1676年伦敦大火殃及印刷厂,致使该书1736年才发表,这比莱布尼茨的论文要晚半个世纪。另外也有书中记载:牛顿于1687年7月,用拉丁文发表了他的巨著《自然哲学的数学原理》,在此文中提出了微积分的思想。他用“0”表示无限小增量,求出瞬时变化率,后来他把变量X称为流量,X的瞬时变化率称为流数,整个微积分学称为“流数学”,事实上,他们二人是各自独立地建立了微积分。最后还应当指出的是,牛顿的“流数术”,在概念上是不够清晰的,理论上也不够严密,在运算步骤中具有神秘的色彩,还没有形成无穷小及极限概念。牛顿和莱布尼茨的特殊功绩在于,他们站在更高的角度,分析和综合了前人的工作,将前人解决各种具体问题的特殊技巧,统一为两类普通的算法――微分与积分,并发现了微分和积分互为逆运算,建立了所谓的微积分基本定理(现今称为牛顿――莱布尼茨公式),从而完成了微积分发明中最关键的一步,并为其深入发展和广泛应用铺平了道路。由于受当时历史条件的限制,牛顿和莱布尼茨建立的微积分的理论基础还不十分牢靠,有些概念比较模糊,因此引发了长期关于微积分的逻辑基础的争论和探讨。经过18、19世纪一大批数学家的努力,特别是在法国数学家柯西首先成功地建立了极限理论之后,以极限的观点定义了微积分的基本概念,并简洁而严格地证定理即牛顿―莱布尼茨公式,才给微积分建立了一个基本严格的完整体系。 不幸的是牛顿和莱布尼茨各自创立了微积分之后,历史上发生了优先权的争论,从而使数学家分为两派,欧洲大陆数学家两派,欧洲大陆的数学家,尤其是瑞士数学家雅科布?贝努利(1654~1705)和约翰?贝努利(1667~1748)兄弟支持莱布尼茨,而英国数学家捍卫牛顿,两派争吵激烈,甚至尖锐到互相敌对、嘲笑。牛顿死后,经过调查核实,事实上,他们各自独立地创立了微积分。这件事的结果致使英国和欧洲大陆的数学家停止了思想交流,使英国人在数学上落后了一百多年,因为牛顿在《自然哲学的数学原理》中使用的是几何方法,英国人差不多在一百多年中照旧使用几何工具,而大陆的数学家继续使用莱布尼茨的分析方法,并使微积分更加完善,在这100年中英国甚至连大陆通用的微积分都不认识。虽然如此,科学家对待科学谨慎和刻苦的精神还是值得我们学习的。 莱布尼兹 莱布尼兹 (1646-1716) 莱布尼兹是17、18世纪之交德国最重要的数学家、物理学家和哲学家,一个举世罕见的科学天才。他博览群书,涉猎百科,对丰富人类的科学知识宝库做出了不可磨灭的贡献。 生平事迹莱布尼兹出生于德国东部莱比锡的一个书香之家,广泛接触古希腊罗马文化,阅读了许多著名学者的著作,由此而获得了坚实的文化功底和明确的学术目标。15岁时,他进了莱比锡大学学习法律,还广泛阅读了培根、开普勒、伽利略、等人的著作,并对他们的著述进行深入的思考和评价。在听了教授讲授欧几里德的《几何原本》的课程后,莱布尼兹对数学产生了浓厚的兴趣。17岁时他在耶拿大学学习了短时期的数学,并获得了哲学硕士学位。 20岁时他发表了第一篇数学论文《论组合的艺术》。这是一篇关于数理逻辑的文章,其基本思想是出于想把理论的真理性论证归结于一种计算的结果。这篇论文虽不够成熟,但却闪耀着创新的智慧和数学才华。 莱布尼兹在阿尔特道夫大学获得博士学位后便投身外交界。在出访巴黎时,莱布尼兹深受帕斯卡事迹的鼓舞,决心钻研高等数学,并研究了笛卡儿、费尔马、帕斯卡等人的著作。他的兴趣已明显地朝向了数学和自然科学,开始了对无穷小算法的研究,独立地创立了微积分的基本概念与算法,和牛顿并蒂双辉共同奠定了微积分学。1700年被选为巴黎科学院院士,促成建立了柏林科学院并任首任院长。 始创微积分 17世纪下半叶,欧洲科学技术迅猛发展,由于生产力的提高和社会各方面的迫切需要,经各国科学家的努力与历史的积累,建立在函数与极限概念基础上的微积分理论应运而生了。微积分思想,最早可以追溯到希腊由阿基米德等人提出的计算面积和体积的方法。1665年牛顿创始了微积分,莱布尼兹在1673-1676年间也发表了微积分思想的论著。以前,微分和积分作为两种数学运算、两类数学问题,是分别加以研究的。卡瓦列里、巴罗、沃利斯等人得到了一系列求面积(积分)、求切线斜率(导数)的重要结果,但这些结果都是孤立的,不连贯的。只有莱布尼兹和牛顿将积分和微分真正沟通起来,明确地找到了两者内在的直接联系:微分和积分是互逆的两种运算。而这是微积分建立的关键所在。只有确立了这一基本关系,才能在此基础上构建系统的微积分学。并从对各种函数的微分和求积公式中,总结出共同的算法程序,使微积分方法普遍化,发展成用符号表明了微积分基本 示的微积分运算法则。 然而关于微积分创立的优先权,数学上曾掀起了一场激烈的争论。实际上,牛顿在微积分方面的研究虽早于莱布尼兹,但莱布尼兹成果的发表则早于牛顿。莱布尼兹在1684年10月发表的《教师学报》上的论文,“一种求极大极小的奇妙类型的计算”,在数学史上被认为是最早发表的微积分文献。牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》的第一版和第二版也写道:“十年前在我和最杰出的几何学家G、W莱布尼兹的通信中,我表明我已经知道确定极大值和极小值的方法、作切线的方法以及类似的方法,但我在交换的信件中隐瞒了这方法,……这位最卓越的科学家在回信中写道,他也发现了一种同样的方法。他并诉述了他的方法,它与我的方法几乎没有什么不同,除了他的措词和符号而外。”因此,后来人们公认牛顿和莱布尼兹是各自独立地创建微积分的。牛顿从物理学出发,运用集合方法研究微积分,其应用上更多地结合了运动学,造诣高于莱布尼兹。莱布尼兹则从几何问题出发,运用分析学方法引进微积分概念、得出运算法则,其数学的严密性与系统性是牛顿所不及的。莱布尼兹认识到好的数学符号能节省思维劳动,运用符号的技巧是数学成功的关键之一。因此,他发明了一套适用的符号系统,如,引入dx 表示x的微分,∫表示积分,dnx表示n阶微分等等。这些符号进一步促进了微积分学的发展。 1713年,莱布尼兹发表了《微积分的历史和起源》一文,总结了自己创立微积分学的思路,说明了自己成就的独立性。 莱布尼兹在数学方面的成就是巨大的,他的研究及成果渗透到高等数学的许多领域。他的一系列重要数学理论的提出,为后来的数学理论奠定了基础。莱布尼兹曾讨论过负数和复数的性质,得出复数的对数并不存在,共扼复数的和是实数的结论。在后来的研究中,莱布尼兹证明了自己结论是正确的。他还对线性方程组进行研究,对消元法从理论上进行了探讨,并首先引入了行列式的概念,提出行列式的某些理论。此外,莱布尼兹还创立了符号逻辑学的基本概念,发明了能够进行加、减、乘、除及开方运算的计算机和二进制,为计算机的现代发展奠定了坚实的基础。 丰硕的物理学成果 莱布尼兹的物理学成就也是非凡的。他发表了《物理学新假说》,提出了具体运动原理和抽象运动原理,认为运动着的物体,不论多么渺小,他将带着处于完全静止状态的物体的部分一起运动。他还对笛卡儿提出的动量守恒原理进行了认真的探讨,提出了能量守恒原理的雏型,并在《教师学报》上发表了“关于笛卡儿和其他人在自然定律方面的显著错误的简短证明”,提出了运动的量的问题,证明了动量不能作为运动的度量单位,并引入动能概念,第一次认为动能守恒是一个普通的物理原理。他又充分地证明了“永动机是不可能”的观点。他也反对牛顿的绝对时空观,认为“没有物质也就没有空见,空间本身不是绝对的实在性”,“空间和物质的区别就象时间和运动的区别一样,可是这些东西虽有区别,却是不可分离的”。在光学方面,莱布尼兹也有所建树,他利用微积分中的求极值方法,推导出了折射定律,并尝试用求极值的方法解释光学基本定律。可以说莱布尼兹的物理学研究一直是朝着为物理学建立一个类似欧氏几何的公理系统的目标前进的。 发明乘法计算机 德国人莱布尼兹发明了乘法计算机,他受中国易经八卦的影响最早提出二进 制运算法则。莱布尼兹对帕斯卡的加法机很感兴趣。于是,莱布尼兹也开始了对计算机的研究。1672年1月,莱布尼兹搞出了一个木制的机器模型,向英国皇家学会会员们做了演示。但这个模型只能说明原理,不能正常运行。 1674年,最后定型的那台机器,就是由奥利韦一人装配而成的。莱布尼兹的这台乘法机长约1米,宽30厘米,高25厘米。它由不动的计数器和可动的定位机构两部分组成。整个机器由一套齿轮系统来传动,它的重要部件是阶梯形轴,便于实现简单的乘除运算。莱布尼兹设计的样机,先后在巴黎、伦敦展出。由于他在计算设备上的出色成就,被选为英国皇家学会会员。 中西文化交流之倡导者 莱布尼兹对中国的科学、文化和哲学思想十分关注,是最早研究中国文化和中国哲学的德国人。他向耶酥会来华传教士格里马尔迪了解到了许多有关中国的情况,包括养蚕纺织、造纸印染、冶金矿产、天文地理、数学文字等等,并将这些资料编辑成册出版。他认为中西相互之间应建立一种交流认识的新型关系。在《中国近况》一书的绪论中,莱布尼兹写道:“全人类最伟大的文化和最发达的文明仿佛今天汇集在我们大陆的两端,即汇集在欧洲和位于地球另一端的东方的欧洲——中国。”“中国这一文明古国与欧洲相比,面积相当,但人口数量则已超过。”“在日常生活以及经验地应付自然的技能方面,我们是不分伯仲的。我们双方各自都具备通过相互交流使对方受益的技能。在思考的缜密和理性的思辩方面,显然我们要略胜一筹”,但“在时间哲学,即在生活与人类实际方面的伦理以及治国学说方面,我们实在是相形见拙了。”在这里,莱布尼兹不仅显示出了不带“欧洲中心论”色彩的虚心好学精神,而且为中西文化双向交流描绘了宏伟的蓝图,极力推动这种交流向纵深发展,是东西方人民相互学习,取长补短,共同繁荣进步。莱布尼兹为促进中西文化交流做出了毕生的努力,产生了广泛而深远的影响。 由于莱布尼茨在牛顿完成其前两段工作之后曾访问巴黎(1672年)和伦敦(1673年),并且和了解牛顿微积分工作的科学家们通过信,因而被指责为“剽窃者”。这使他起而为自己的名誉辨护,因而使这场争论达到了相当激烈的地步。许多数学家都被牵扯了进来,直到使欧洲数学家分成两派,大陆的数学家们为莱布尼茨辩护,英国的数学家们则捍卫牛顿,以至长期对立,形成学术上的门户之见,达到双方停止了学术思想交流的程度,影响了此后一段时间的数学进展。在牛顿和莱布尼茨都已逝世之后进行的调查表明:虽然牛顿的大部分工作是在莱布尼茨之前做的,但莱布尼茨也是微积分主要思想的独立创立者,他们都同样地接受了前辈数学家的启发,同样地作出了自己的独立贡献。在以前的科学史上我们已经看到,在以后的科学史上我们还将一再地看到这种同一发现在大致相同的时间被完全不同甚至互不相识的人们独立完成的现象。这种现象的大量出现,最好不过地说明:是科学的发展造就了杰出的科学家,而不是杰出科学家的个人天赋决定了科学的发展。

现在还需要吗?我有一篇

去看下(理论数学)吧,或者自己在网上多找下这类的文献,多看看,自己写

数学(shuxue)建模论文范文--利用数学(shuxue)建模解数学应用题 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。 强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的 高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好 数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示, 从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各 个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现 代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合 能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海 战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具 有广阔的发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要 的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车 流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过程的教学关键是建立数学模型,数 学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解题质量,同时也体现一个学生的综合能力。 3.1提高分析、理解、阅读能力。 阅读理解能力是数学建模的前提,数学应用题一般都创设一个新的背景,也针对问题本身使用一些专门术语,并 给出即时定义。如1999年高考题第22题给出冷轧钢带的过程叙述,给出了“减薄率”这一专门术语,并给出了即时定 义,能否深刻理解,反映了自身综合素质,这种理解能力直接影响数学建模质量。 3.2强化将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力。 将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等,这种译释能力是数学建成模的基础性工作。 例如:一种产品原来的成本为a元,在今后几年内,计划使成本平均每一年比上一年降低p%,经过五年后的成本为多少? 将题中给出的文字翻译成符号语言,成本y=a(1-p%)5 3.3增强选择数学模型的能力。 选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函 数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表: 函数建模类型 实际问题 一次函数 成本、利润、销售收入等 二次函数 优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等 幂函数、指数函数、对数函数 细胞分裂、生物繁殖等 三角函数 测量、交流量、力学问题等 3.4加强数学运算能力。 数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前 功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只 重视推理过程,不重视计算过程的做法是不可取的。 利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高 学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质 教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。 加强高中数学建模教学培养学生的创新能力 摘要:通过对高中数学新教材的教学,结合新教材的编写特点和高中研究性学习的开展,对如何加强高中数学建模 教学,培养学生的创新能力方面进行探索。 关键词:创新能力;数学建模;研究性学习。 《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》对学生提出新的教学要求,要求学生: (1)学会提出问题和明确探究方向; (2)体验数学活动的过程; (3)培养创新精神和应用能力。 其中,创新意识与实践能力是新大纲中最突出的特点之一,数学学习不仅要在数学基础知识,基本技能和思维能力,运算能力,空间想象能力等方面得到训练和提高,而且在应用数学分析和解决实际问题的能力方面同样需要得到训 练和提高,而培养学生的分析和解决实际问题的能力仅仅靠课堂教学是不够的,必须要有实践、培养学生的创新意识 和实践能力是数学教学的一个重要目的和一条基本原则,要使学生学会提出问题并明确探究方向,能够运用已有的知 识进行交流,并将实际问题抽象为数学问题,就必须建立数学模型,从而形成比较完整的数学知识结构。 数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的 兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何加强高中数学建模教学谈几点体会。 一.要重视各章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义。 教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后,这个实际问题就 能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,学完要在实践中试一试。 如新教材“三角函数”章前提出:有一块以O点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟 为绿册,使其册边AD落在半圆的直径上,另两点BC落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对 称的点A、D的位置,可以使矩形面积最大? 这是培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型, 并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。 这样通过章前问题教学,学生明白了数学就是学习,研究和应用数学模型,同时培养学生追求新方法的意识及 参与实践的意识。因此,要重视章前问题的教学,还可据市场经济的建设与发展的需要及学生实践活动中发现的问 题,补充一些实例,强化这方面的教学,使学生在日常生活及学习中重视数学,培养学生数学建模意识。 2.通过几何、三角形测量问题和列方程解应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程。 学习几何、三角的测量问题,使学生多方面全方位地感受数学建模思想,让学生认识更多现在数学模型,巩固 数学建模思维过程、教学中对学生展示建模的如下过程: 现实原型问题 数学模型 数学抽象 简化原则 演算推理 现实原型问题的解 数学模型的解 反映性原则 返回解释 列方程解应用题体现了在数学建模思维过程,要据所掌握的信息和背景材料,对问题加以变形,使其简单化,以 利于解答的思想。且解题过程中重要的步骤是据题意更出方程,从而使学生明白,数学建模过程的重点及难点就是据 实际问题特点,通过观察、类比、归纳、分析、概括等基本思想,联想现成的数学模型或变换问题构造新的数学模型 来解决问题。如利息(复利)的数列模型、利润计算的方程模型决策问题的函数模型以及不等式模型等。 3.结合各章研究性课题的学习,培养学生建立数学模型的能力,拓展数学建模形式的多样性式与活泼性。 高中新大纲要求每学期至少安排一个研究性课题,就是为了培养学生的数学建模能力,如“数列”章中的“分期 付款问题”、“平面向是‘章中’向量在物理中的应用”等,同时,还可设计类似利润调查、洽谈、采购、销售等问 题。设计了如下研究性问题。 例1根据下表给出的数据资料,确定该国人口增长规律,预测该国2000年的人口数。 时间(年份) 人中数(百万) 39 50 63 76 92 106 123 132 145 分析:这是一个确定人口增长模型的问题,为使问题简化,应作如下假设:(1)该国的政治、经济、社会环境稳 定;(2)该国的人口增长数由人口的生育,死亡引起;(3)人口数量化是连续的。基于上述假设,我们认为人口数 量是时间函数。建模思路是根据给出的数据资料绘出散点图,然后寻找一条直线或曲线,使它们尽可能与这些散点吻 合,该直线或曲线就被认为近似地描述了该国人口增长规律,从而进一步作出预测。 通过上题的研究,既复习巩固了函数知识更培养了学生的数学建模能力和实践能力及创新意识。在日常教学中注 意训练学生用数学模型来解决现实生活问题;培养学生做生活的有心人及生活中“数”意识和观察实践能力,如记住 一些常用及常见的数据,如:人行车、自行车的速度,自己的身高、体重等。利用学校条件,组织学生到操场进行实 习活动,活动一结束,就回课堂把实际问题化成相应的数学模型来解决。如:推铅球的角度与距离关系;全班同学手 拉手围成矩形圈,怎样围使围成的面积最大等,用砖块搭成多米诺牌骨等。 四、培养学生的其他能力,完善数学建模思想。 由于数学模型这一思想方法几乎贯穿于整个中小学数学学习过程之中,小学解算术运用题中学建立函数表达式及 解析几何里的轨迹方程等都孕育着数学模型的思想方法,熟练掌握和运用这种方法,是培养学生运用数学分析问题、 解决问题能力的关键,我认为这就要求培养学生以下几点能力,才能更好的完善数学建模思想: (1)理解实际问题的能力; (2)洞察能力,即关于抓住系统要点的能力; (3)抽象分析问题的能力; (4)“翻译”能力,即把经过一生抽象、简化的实际问题用数学的语文符号表达出来,形成数学模型的能力和对 应用数学方法进行推演或计算得到注结果能自然语言表达出来的能力; (5)运用数学知识的能力; (6)通过实际加以检验的能力。 只有各方面能力加强了,才能对一些知识触类旁通,举一反三,化繁为简,如下例就要用到各种能力,才能顺利解出。 例2:解方程组 x+y+z=1 (1) x2+y2+z2=1/3 (2) x3+y3+z3=1/9 (3) 分析:本题若用常规解法求相当繁难,仔细观察题设条件,挖掘隐含信息,联想各种知识,即可构造各种等价数学模型解之。 方程模型:方程(1)表示三根之和由(1)(2)不难得到两两之积的和(XY+YZ+ZX)=1/3,再由(3)又可将三根之积 (XYZ=1/27),由韦达定理,可构造一个一元三次方程模型。(4)x,y,z 恰好是其三个根 t3-t2+1/3t-1/27=0 (4) 函数模型: 由(1)(2)知若以xz(x+y+z)为一次项系数,(x2+y2+z2)为常数项,则以3=(12+12+12)为二次项系数的二次函f(x) =(12+12+12)t2-2(x+y+z)t+(x2+y2+z2)=(t-x)2+(t-y)2+( t-z)2为完全平方函数3(t-1/3)2,从而有t-x=t-y=t-z,而x=y=z再 由(1)得x=y=z=1/3,也适合(3) 平面解析模型 方程(1)(2)有实数解的充要条件是直线x+y=1-z与圆x2+y2=1/3-z2有公共点后者有公共点的充要条件是圆心(O、O)到直 线x+y的距离不大于半径。 总之,只要教师在教学中通过自学出现的实际的问题,根据当地及学生的实际,使数学知识与生活、生产实际联系起来,就 能增强学生应用数学模型解决实际问题的意识,从而提高学生的创新意识与实践能力。 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学 应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模 解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得 到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决 的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实 际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场 经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的 知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解 决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模 型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有 突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱 ,直接关系到数学应用题的解题质量,同时也体现一个学生的综合能力。 3.1提高分析、理解、阅读能力。 阅读理解能力是数学建模的前提,数学应用题一般都创设一个新的背景,也针对问题本身使用一些专门术语,并给出即时定义。如 1999年高考题第22题给出冷轧钢带的过程叙述,给出了“减薄率”这一专门术语,并给出了即时定义,能否深刻理解,反映了自身 综合素质,这种理解能力直接影响数学建模质量。 3.2强化将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力。 将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等,这种译释能力是数 学建成模的基础性工作。 例如:一种产品原来的成本为a元,在今后几年内,计划使成本平均每一年比上一年降低p%,经过五年后的成本为多少? 将题中给出的文字翻译成符号语言,成本y=a(1-p%)5 3.3增强选择数学模型的能力。 选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主 要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选 择的数学模型列表: 函数建模类型 实际问题 一次函数 成本、利润、销售收入等 二次函数 优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等 幂函数、指数函数、对数函数 细胞分裂、生物繁殖等 三角函数 测量、交流量、力学问题等 3.4加强数学运算能力。 数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强 数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程 的做法是不可取的。 利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素 质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工 作者的足够重视

相关百科
热门百科
首页
发表服务