初等数学研究读后感
写读感的要诀读完一部作品或一篇文章后,自然会受到感动,产生许想,但这许多感想是零碎的,有些是模糊的,一闪而失.要写读后感,就要善于抓住这些零碎、甚至是模糊的感想,反复想,反复作比较,找出两个比较突出的对现实有针对性的,再集中凝神的想下去,在深思的基础上加以整理.也只有这样,才能抓住具有现实意义的问题,写出真实、深刻、用于解决人们在学习上、思想上和实践上存在问题的有价值的感想来.第四,要真实自然.就是要写自己的真情实感.自己是怎样受到感动和怎样想的,就怎样写.把自己的想法写的越具体、越真实,就会情真意切,生动活泼,使人受到启发.从表现手法上看,读后感多用夹叙夹议,必要时借助抒情的方法.叙述是联系实际摆事实.议论是谈感想,讲道理.抒情是表达读后的激情.叙述的语言要概括简洁,议论要准确,抒情要集中.三者要交融一体,切忌空话、大话套话、口号.从表现形式上看,也有两种:一种是联系实际说明道理的.这是用自己的切身体会和具体生动的事例,从理论和实践的结合上阐明一个道理的正确性,把理论具体化、形象化,使之有血有肉,有事有理,以事明理,生动活泼.另一种是从研究理论的角度出发,阐发意义.根据自己的研究和理解,阐明一个较难理解的思想观点,或估价一部作品的思想意义.它的作用是从理论上帮助读者加深对原文的理解.这一种读后感的重点仍在“感”字上,但它的理论性较强,一定要注意关照议论文论点鲜明、论据典型、中心明确突出等特点.
数学史概论读后感800字
圆周率是一个极其驰名的数。
从有文字记载的历史开始,这个数就引进了外行人和学者们的兴趣。
作为一个非常重要的常数,圆周率最早是出于解决有关圆的计算问题。
仅凭这一点,求出它的尽量准确的近似值,就是一个极其迫切的问题了。
事实也是如此,几千年来作为数学家们的奋斗目标,古今中外一代一代的数学家为此献出了自己的智慧和劳动。
回顾历史,人类对 π 的认识过程,反映了数学和计算技术发展情形的一个侧面。
π 的研究,在一定程度上反映这个地区或时代的数学水平。
德国数学史家康托说:历史上一个国家所算得的圆周率的准确程度,可以作为衡量这个国家当时数学发展水平的指标。
直到19世纪初,求圆周率的值应该说是数学中的头号难题。
为求得圆周率的值,人类走过了漫长而曲折的道路,它的历史是饶有趣味的。
我们可以将这一计算历程分为几个阶段。
实验时期 通过实验对 π 值进行估算,这是计算 π 的的第一阶段。
这种对 π 值的估算基本上都是以观察或实验为根据,是基于对一个圆的周长和直径的实际测量而得出的。
在古代世界,实际上长期使用 π =3这个数值。
最早见于文字记载的有基督教《圣经》中的章节,其上取圆周率为3。
这一段描述的事大约发生在公元前950年前后。
其他如巴比伦、印度、中国等也长期使用3这个粗略而简单实用的数值。
在我国刘徽之前圆径一而周三曾广泛流传。
我国第一部《周髀算经》中,就记载有圆周三径一这一结论。
在我国,木工师傅有两句从古流传下来的口诀:叫做:周三径一,方五斜七,意思是说,直径为1的圆,周长大约是3,边长为5的正方形,对角线之长约为7。
这正反映了早期人们对圆周率 π 和√2 这两个无理数的粗略估计。
东汉时期官方还明文规定圆周率取3为计算面积的标准。
后人称之为古率。
早期的人们还使用了其它的粗糙方法。
如古埃及、古希腊人曾用谷粒摆在圆形上,以数粒数与方形对比的方法取得数值。
或用匀重木板锯成圆形和方形以秤量对比取值……由此,得到圆周率的稍好些的值。
如古埃及人应用了约四千年的 4 (8\\\/9)2 = 3.1605。
在印度,公元前六世纪,曾取 π= √10 = 3.162。
在我国东、西汉之交,新朝王莽令刘歆制造量的容器――律嘉量斛。
刘歆在制造标准容器的过程中就需要用到圆周率的值。
为此,他大约也是通过做实验,得到一些关于圆周率的并不划一的近似值。
现在根据铭文推算,其计算值分别取为3.1547,3.1992,3.1498,3.2031比径一周三的古率已有所进步。
人类的这种探索的结果,当主要估计圆田面积时,对生产没有太大影响,但以此来制造器皿或其它计算就不合适了。
几何法时期 凭直观推测或实物度量,来计算 π 值的实验方法所得到的结果是相当粗略的。
真正使圆周率计算建立在科学的基础上,首先应归功于阿基米德。
他是科学地研究这一常数的第一个人,是他首先提出了一种能够借助数学过程而不是通过测量的、能够把 π 的值精确到任意精度的方法。
由此,开创了圆周率计算的第二阶段。
圆周长大于内接正四边形而小于外切正四边形,因此 2√2 < π < 4 。
当然,这是一个差劲透顶的例子。
据说阿基米德用到了正96边形才算出他的值域。
阿基米德求圆周率的更精确近似值的方法,体现在他的一篇论文《圆的测定》之中。
在这一书中,阿基米德第一次创用上、下界来确定 π 的近似值,他用几何方法证明了圆周长与圆直径之比小于 3+(1\\\/7) 而大于 3 + (10\\\/71) ,他还提供了误差的估计。
重要的是,这种方法从理论上而言,能够求得圆周率的更准确的值。
到公元150年左右,希腊天文学家托勒密得出 π =3.1416,取得了自阿基米德以来的巨大进步。
割圆术。
不断地利用勾股定理,来计算正N边形的边长。
在我国,首先是由数学家刘徽得出较精确的圆周率。
公元263年前后,刘徽提出著名的割圆术,得出 π =3.14,通常称为徽率,他指出这是不足近似值。
虽然他提出割圆术的时间比阿基米德晚一些,但其方法确有着较阿基米德方法更美妙之处。
割圆术仅用内接正多边形就确定出了圆周率的上、下界,比阿基米德用内接同时又用外切正多边形简捷得多。
另外,有人认为在割圆术中刘徽提供了一种绝妙的精加工办法,以致于他将割到192边形的几个粗糙的近似值通过简单的加权平均,竟然获得具有4位有效数字的圆周率 π =3927\\\/1250 =3.1416。
而这一结果,正如刘徽本人指出的,如果通过割圆计算得出这个结果,需要割到3072边形。
这种精加工方法的效果是奇妙的。
这一神奇的精加工技术是割圆术中最为精彩的部分,令人遗憾的是,由于人们对它缺乏理解而被长期埋没了。
恐怕大家更加熟悉的是祖冲之所做出的贡献吧。
对此,《隋书·律历志》有如下记载:宋末,南徐州从事祖冲之更开密法。
以圆径一亿为丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。
密率:圆径一百一十三,圆周三百五十五。
约率,圆径七,周二十二。
这一记录指出,祖冲之关于圆周率的两大贡献。
其一是求得圆周率 3.1415926 < π < 3.1415927 其二是,得到 π 的两个近似分数即:约率为22/7;密率为355/113。
他算出的 π 的8位可靠数字,不但在当时是最精密的圆周率,而且保持世界记录九百多年。
以致于有数学史家提议将这一结果命名为祖率。
这一结果是如何获得的呢
追根溯源,正是基于对刘徽割圆术的继承与发展,祖冲之才能得到这一非凡的成果。
因而当我们称颂祖冲之的功绩时,不要忘记他的成就的取得是因为他站在数学伟人刘徽的肩膀上的缘故。
后人曾推算若要单纯地通过计算圆内接多边形边长的话,得到这一结果,需要算到圆内接正12288边形,才能得到这样精确度的值。
祖冲之是否还使用了其它的巧妙办法来简化计算呢
这已经不得而知,因为记载其研究成果的著作《缀术》早已失传了。
这在中国数学发展史上是一件极令人痛惜的事。
中国发行的祖冲之纪念邮票 祖冲之的这一研究成果享有世界声誉:巴黎发现宫科学博物馆的墙壁上著文介绍了祖冲之求得的圆周率,莫斯科大学礼堂的走廊上镶嵌有祖冲之的大理石塑像,月球上有以祖冲之命名的环形山…… 对于祖冲之的关于圆周率的第二点贡献,即他选用两个简单的分数尤其是用密率来近似地表示 π 这一点,通常人们不会太注意。
然而,实际上,后者在数学上有更重要的意义。
密率与 π 的近似程度很好,但形式上却很简单,并且很优美,只用到了数字1、3、5。
数学史家梁宗巨教授验证出:分母小于16604的一切分数中,没有比密率更接近 π 的分数。
在国外,祖冲之死后一千多年,西方人才获得这一结果。
可见,密率的提出是一件很不简单的事情。
人们自然要追究他是采用什么办法得到这一结果的呢
他是用什么办法把圆周率从小数表示的近似值化为近似分数的呢
这一问题历来为数学史家所关注。
由于文献的失传,祖冲之的求法已不为人知。
后人对此进行了各种猜测。
让我们先看看国外历史上的工作,希望能够提供出一些信息。
1573年,德国人奥托得出这一结果。
他是用阿基米德成果22/7与托勒密的结果377/120用类似于加成法合成的:(377-22) \\\/ (120-7) = 355\\\/113。
1585年,荷兰人安托尼兹用阿基米德的方法先求得:333\\\/106 < π < 377\\\/120,用两者作为 π 的母近似值,分子、分母各取平均,通过加成法获得结果:3 ((15+17)\\\/(106+120) = 355\\\/113。
两个虽都得出了祖冲之密率,但使用方法都为偶合,无理由可言。
在日本,十七世纪关孝和重要著作《括要算法》卷四中求圆周率时创立零约术,其实质就是用加成法来求近似分数的方法。
他以3、4作为母近似值,连续加成六次得到祖冲之约率,加成一百十二次得到密率。
其学生对这种按部就班的笨办法作了改进,提出从相邻的不足、过剩近似值就近加成的办法,(实际上就是我们前面已经提到的加成法)这样从3、4出发,六次加成到约率,第七次出现25/8,就近与其紧邻的22/7加成,得47/15,依次类推,只要加成23次就得到密率。
钱宗琮先生在《中国算学史》(1931年)中提出祖冲之采用了我们前面提到的由何承天首创的调日法或称加权加成法。
他设想了祖冲之求密率的过程:以徽率157/50,约率22/7为母近似值,并计算加成权数x=9,于是 (157 + 22×,9) \\\/ (50+7×9) = 355\\\/113,一举得到密率。
钱先生说:冲之在承天后,用其术以造密率,亦意中事耳。
另一种推测是:使用连分数法。
由于求二自然数的最大公约数的更相减损术远在《九章算术》成书时代已流行,所以借助这一工具求近似分数应该是比较自然的。
于是有人提出祖冲之可能是在求得盈 二数之后,再使用这个工具,将3.14159265表示成连分数,得到其渐近分数:3,22/7,333/106,355/113,102573/32650… 最后,取精确度很高但分子分母都较小的355/113作为圆周率的近似值。
至于上面圆周率渐近分数的具体求法,这里略掉了。
你不妨利用我们前面介绍的方法自己求求看。
英国李约瑟博士持这一观点。
他在《中国科学技术史》卷三第19章几何编中论祖冲之的密率说:密率的分数是一个连分数渐近数,因此是一个非凡的成就。
我国再回过头来看一下国外所取得的成果。
1150年,印度数学家婆什迦罗第二计算出 π= 3927\\\/1250 = 3.1416。
1424年,中亚细亚地区的天文学家、数学家卡西著《圆周论》,计算了3×228=805,306,368边内接与外切正多边形的周长,求出 π 值,他的结果是: π=3.14159265358979325 有十七位准确数字。
这是国外第一次打破祖冲之的记录。
16世纪的法国数学家韦达利用阿基米德的方法计算 π 近似值,用 6×216正边形,推算出精确到9位小数的 π 值。
他所采用的仍然是阿基米德的方法,但韦达却拥有比阿基米德更先进的工具:十进位置制。
17世纪初,德国人鲁道夫用了几乎一生的时间钻研这个问题。
他也将新的十进制与早的阿基米德方法结合起来,但他不是从正六边形开始并将其边数翻番的,他是从正方形开始的,一直推导出了有262条边的正多边形,约4,610,000,000,000,000,000边形
这样,算出小数35位。
为了记念他的这一非凡成果,在德国圆周率 π 被称为鲁道夫数。
但是,用几何方法求其值,计算量很大,这样算下去,穷数学家一生也改进不了多少。
到鲁道夫可以说已经登峰造极,古典方法已引导数学家们走得很远,再向前推进,必须在方法上有所突破。
17世纪出现了数学分析,这锐利的工具使得许多初等数学束手无策的问题迎刃而解。
π 的计算历史也随之进入了一个新的阶段。
分析法时期 这一时期人们开始摆脱求多边形周长的繁难计算,利用无穷级数或无穷连乘积来算 π 。
1593年,韦达给出 这一不寻常的公式是 π 的最早分析表达式。
甚至在今天,这个公式的优美也会令我们赞叹不已。
它表明仅仅借助数字2,通过一系列的加、乘、除和开平方就可算出 π 值。
接着有多种表达式出现。
如沃利斯1650年给出: 1706年,梅钦建立了一个重要的公式,现以他的名字命名: 再利用分析中的级数展开,他算到小数后100位。
这样的方法远比可怜的鲁道夫用大半生时间才抠出的35位小数的方法简便得多。
显然,级数方法宣告了古典方法的过时。
此后,对于圆周率的计算像马拉松式竞赛,纪录一个接着一个: 1844年,达塞利用公式: 算到200位。
19世纪以后,类似的公式不断涌现, π 的位数也迅速增长。
1873年,谢克斯利用梅钦的一系列方法,级数公式将 π 算到小数后707位。
为了得到这项空前的纪录,他花费了二十年的时间。
他死后,人们将这凝聚着他毕生心血的数值,铭刻在他的墓碑上,以颂扬他顽强的意志和坚韧不拔的毅力。
于是在他的墓碑上留下了他一生心血的结晶: π 的小数点后707位数值。
这一惊人的结果成为此后74年的标准。
此后半个世纪,人们对他的计算结果深信不疑,或者说即便怀疑也没有办法来检查它是否正确。
以致于在1937年巴黎博览会发现馆的天井里,依然显赫地刻着他求出的 π 值。
又过了若干年,数学家弗格森对他的计算结果产生了怀疑,其疑问基于如下猜想:在 π 的数值中,尽管各数字排列没有规律可循,但是各数码出现的机会应该相同。
当他对谢克斯的结果进行统计时,发现各数字出现次数过于参差不齐。
于是怀疑有误。
他使用了当时所能找到的最先进的计算工具,从1944年5月到1945年5月,算了整整一年。
1946年,弗格森发现第528位是错的(应为4,误为5)。
谢克斯的值中足足有一百多位全都报了销,这把可怜的谢克斯和他的十五年浪费了的光阴全部一笔勾销了。
对此,有人曾嘲笑他说:数学史在记录了诸如阿基米德、费马等人的著作之余,也将会挤出那么一、二行的篇幅来记述1873年前谢克斯曾把 π 计算到小数707位这件事。
这样,他也许会觉得自己的生命没有虚度。
如果确实是这样的话,他的目的达到了。
人们对这些在地球的各个角落里作出不懈努力的人感到不可理解,这可能是正常的。
但是,对此做出的嘲笑却是过于残忍了。
人的能力是不同的,我们无法要求每个人都成为费马、高斯那样的人物。
但成为不了伟大的数学家,并不意味着我们就不能为这个社会做出自己有限的贡献。
人各有其长,作为一个精力充沛的计算者,谢克斯愿意献出一生的大部分时光从事这项工作而别无报酬,并最终为世上的知识宝库添了一小块砖加了一个块瓦。
对此我们不应为他的不懈努力而感染并从中得到一些启发与教育吗
1948年1月弗格森和伦奇两人共同发表有808位正确小数的 π 。
这是人工计算 π 的最高记录。
计算机时期 1946年,世界第一台计算机ENIAC制造成功,标志着人类历史迈入了电脑时代。
电脑的出现导致了计算方面的根本革命。
1949年,ENIAC根据梅钦公式计算到2035(一说是2037)位小数,包括准备和整理时间在内仅用了70小时。
计算机的发展一日千里,其记录也就被频频打破。
ENIAC:一个时代的开始 1973年,有人就把圆周率算到了小数点后100万位,并将结果印成一本二百页厚的书,可谓世界上最枯燥无味的书了。
1989年突破10亿大关,1995年10月超过64亿位。
1999年9月30日,《文摘报》报道,日本东京大学教授金田康正已求到2061.5843亿位的小数值。
如果将这些数字打印在A4大小的复印纸上,令每页印2万位数字,那么,这些纸摞起来将高达五六百米。
来自最新的报道:金田康正利用一台超级计算机,计算出圆周率小数点后一兆二千四百一十一亿位数,改写了他本人两年前创造的纪录。
据悉,金田教授与日立制作所的员工合作,利用目前计算能力居世界第二十六位的超级计算机,使用新的计算方法,耗时四百多个小时,才计算出新的数位,比他一九九九年九月计算出的小数点后二千六百一十一位提高了六倍。
圆周率小数点后第一兆位数是二,第一兆二千四百一十一亿位数为五。
如果一秒钟读一位数,大约四万年后才能读完。
不过,现在打破记录,不管推进到多少位,也不会令人感到特别的惊奇了。
实际上,把 π 的数值算得过分精确,应用意义并不大。
现代科技领域使用的 π 值,有十几位已经足够。
如果用鲁道夫的35位小数的 π 值计算一个能把太阳系包围起来的圆的周长,误差还不到质子直径的百万分之一。
我们还可以引美国天文学家西蒙·纽克姆的话来说明这种计算的实用价值: 十位小数就足以使地球周界准确到一英寸以内,三十位小数便能使整个可见宇宙的四周准确到连最强大的显微镜都不能分辨的一个量。
那么为什么数学家们还象登山运动员那样,奋力向上攀登,一直求下去而不是停止对 π 的探索呢
为什么其小数值有如此的魅力呢
这其中大概免不了有人类的好奇心与领先于人的心态作怪,但除此之外,还有许多其它原因。
奔腾与圆周率之间的奇妙关系…… 1、它现在可以被人们用来测试或检验超级计算机的各项性能,特别是运算速度与计算过程的稳定性。
这对计算机本身的改进至关重要。
就在几年前,当Intel公司推出奔腾(Pentium)时,发现它有一点小问题,这问题正是通过运行 π 的计算而找到的。
这正是超高精度的 π 计算直到今天仍然有重要意义的原因之一。
2、 计算的方法和思路可以引发新的概念和思想。
虽然计算机的计算速度超出任何人的想象,但毕竟还需要由数学家去编制程序,指导计算机正确运算。
实际上,确切地说,当我们把 π 的计算历史划分出一个电子计算机时期时,这并非意味着计算方法上的改进,而只是计算工具有了一个大飞跃而已。
因而如何改进计算技术,研究出更好的计算公式,使公式收敛得更快、能极快地达到较大的精确度仍是数学家们面对的一个重要课题。
在这方面,本世纪印度天才数学家拉马努扬得出了一些很好的结果。
他发现了许多能够迅速而精确地计算 π 近似值的公式。
他的见解开通了更有效地计算 π 近似值的思路。
现在计算机计算 π 值的公式就是由他得到的。
至于这位极富传奇色彩的数学家的故事,在这本小书中我们不想多做介绍了。
不过,我希望大家能够明白 π 的故事讲述的是人类的胜利,而不是机器的胜利。
3、还有一个关于 π 的计算的问题是:我们能否无限地继续算下去
答案是:不行
根据朱达偌夫斯基的估计,我们最多算1077位。
虽然,现在我们离这一极限还相差很远很远,但这毕竟是一个界限。
为了不受这一界限的约束,就需要从计算理论上有新的突破。
前面我们所提到的计算,不管用什么公式都必须从头算起,一旦前面的某一位出错,后面的数值完全没有意义。
还记得令人遗憾的谢克斯吗
他就是历史上最惨痛的教训。
4、于是,有人想能否计算时不从头开始,而是从半截开始呢
这一根本性的想法就是寻找并行算法公式。
1996年,圆周率的并行算法公式终于找到,但这是一个16进位的公式,这样很容易得出的1000亿位的数值,只不过是16进位的。
是否有10进位的并行计算公式,仍是未来数学的一大难题。
5、作为一个无穷数列,数学家感兴趣的把 π 展开到上亿位,能够提供充足的数据来验证人们所提出的某些理论问题,可以发现许多迷人的性质。
如,在 π 的十进展开中,10个数字,哪些比较稀,哪些比较密
π 的数字展开中某些数字出现的频率会比另一些高吗
或许它们并非完全随意
这样的想法并非是无聊之举。
只有那些思想敏锐的人才会问这种貌似简单,许多人司空见惯但却不屑发问的问题。
6、数学家弗格森最早有过这种猜想:在 π 的数值式中各数码出现的概率相同。
正是他的这个猜想为发现和纠正向克斯计算 π 值的错误立下了汗马功劳。
然而,猜想并不等于现实。
弗格森想验证它,却无能为力。
后人也想验证它,也是苦于已知的 π 值的位数太少。
甚至当位数太少时,人们有理由对猜想的正确性做出怀疑。
如,数字0的出现机会在开始时就非常少。
前50位中只有1个0,第一次出现在32位上。
可是,这种现象随着数据的增多,很快就改变了:100位以内有8个0;200位以内有19个0;……1000万位以内有999,440个0;……60亿位以内有599,963,005个0,几乎占1/10。
其他数字又如何呢
结果显示,每一个都差不多是1/10,有的多一点,有的少一点。
虽然有些偏差,但都在1/10000之内。
7、人们还想知道: π 的数字展开真的没有一定的模式吗
我们希望能够在十进制展开式中通过研究数字的统计分布,寻找任何可能的模型――如果存在这种模型的话,迄今为止尚未发现有这种模型。
同时我们还想了解: π 的展开式中含有无穷的样式变化吗
或者说,是否任何形式的数字排列都会出现呢
著名数学家希尔伯特在没有发表的笔记本中曾提出下面的问题: π 的十进展开中是否有10个9连在一起
以现在算到的60亿位数字来看,已经出现:连续6个9连在一起。
希尔伯特的问题答案似乎应该是肯定的,看来任何数字的排列都应该出现,只是什么时候出现而已。
但这还需要更多 π 的数位的计算才能提供切实的证据。
8、在这方面,还有如下的统计结果:在60亿数字中已出现连在一起的8个8;9个7;10个6;小数点后第710150位与3204765位开始,均连续出现了七个3;小数点52638位起连续出现了14142135这八个数字,这恰是的前八位;小数点后第2747956位起,出现了有趣的数列876543210,遗憾的是前面缺个9;还有更有趣的数列123456789也出现了。
如果继续算下去,看来各种类型的数字列组合可能都会出现。
拾零: π 的其它计算方法 在1777年出版的《或然性算术实验》一书中,蒲丰提出了用实验方法计算 π 。
这个实验方法的操作很简单:找一根粗细均匀,长度为 d 的细针,并在一张白纸上画上一组间距为 l 的平行线(方便起见,常取 l = d\\\/2),然后一次又一次地将小针任意投掷在白纸上。
这样反复地投多次,数数针与任意平行线相交的次数,于是就可以得到 π 的近似值。
因为蒲丰本人证明了针与任意平行线相交的概率为 p = 2l\\\/πd 。
利用这一公式,可以用概率方法得到圆周率的近似值。
在一次实验中,他选取 l = d\\\/2 ,然后投针2212次,其中针与平行线相交704次,这样求得圆周率的近似值为 2212\\\/704 = 3.142。
当实验中投的次数相当多时,就可以得到 π 的更精确的值。
1850年,一位叫沃尔夫的人在投掷5000多次后,得到 π 的近似值为3.1596。
目前宣称用这种方法得到最好结果的是意大利人拉兹瑞尼。
在1901年,他重复这项实验,作了3408次投针,求得 π 的近似值为3.1415929,这个结果是如此准确,以致于很多人怀疑其实验的真伪。
如美国犹他州奥格登的国立韦伯大学的L·巴杰就对此提出过有力的质疑。
不过,蒲丰实验的重要性并非是为了求得比其它方法更精确的 π 值。
蒲丰投针问题的重要性在于它是第一个用几何形式表达概率问题的例子。
计算 π 的这一方法,不但因其新颖,奇妙而让人叫绝,而且它开创了使用随机数处理确定性数学问题的先河,是用偶然性方法去解决确定性计算的前导。
在用概率方法计算 π 值中还要提到的是:R·查特在1904年发现,两个随意写出的数中,互素的概率为6/π2。
1995年4月英国《自然》杂志刊登文章,介绍英国伯明翰市阿斯顿大学计算机科学与应用数学系的罗伯特·马修斯,如何利用夜空中亮星的分布来计算圆周率。
马修斯从100颗最亮的星星中随意选取一对又一对进行分析,计算它们位置之间的角距。
他检查了100万对因子,据此求得 π 的值约为3.12772。
这个值与真值相对误差不超过5%。
通过几何、微积分、概率等广泛的范围和渠道发现 π ,这充分显示了数学方法的奇异美。
π 竟然与这么些表面看来风马牛不相及的试验,沟通在一起,这的确使人惊讶不已。
华罗庚得主要成就有那些
华一生都是在国难中挣他常说他的一生遭遇三大劫难。
自先是童年时,家贫,失学,患重病,腿残废。
第二次劫难是抗日战争期间,孤立闭塞,资料图书缺乏。
第三次劫难是“文化大革命”,家被查抄,手槁散失,禁止他去图书馆,将他的助手与学生分配到外地等。
在这等恶劣的环境下,要坚持工作,做出成就,需付出何等努力,需怎样坚强的毅力是可想而知的. 早在40年代,华罗庚已是世界数论界的领袖数学家之一。
但他不满足,不停步,宁肯另起炉灶,离开数论,去研究他不熟悉的代数与复分析,这又需要何等的毅力寻勇气
华罗庚善于用几句形象化的语言将深刻的道理说出来。
这些语言简意深,富于哲理,令人难忘。
早在 SO年代,他就提出“天才在于积累,聪明在于勤奋”。
华罗庚虽然聪明过人,但从不提及自己的天分,而把比聪明重要得多的“勤奋”与“积累”作为成功的钥匙,反复教育年青人,要他们学数学做到“拳不离手,曲不离口”,经常锻炼自己。
50年代中期,针对当时数学研究所有些青年,做出一些成果后,产生自满情绪,或在同一水平上不断写论文的倾问,华罗庚及时提出:“要有速度,还要有加速度。
”所谓“速度”就是要出成果,所谓‘加速度”就是成果的质量要不断提高。
“文化大革命”刚结束的,一些人,特别是青年人受到不良社会风气的影响,某些部门,急于求成,频繁地要求报成绩、评奖金等不符合科学规律的做法,导致了学风败坏。
表现在粗制滥造,争名夺利,任意吹嘘。
1978年他在中国数学会成都会议上语重心长地提出:“早发表,晚评价。
”后来又进一步提出:“努力在我,评价在人。
”这实际上提出了科学发展及评价科学工作的客观规律,即科学工作要经过历史检验才能逐步确定其真实价值,这是不依赖人的主观意志为转移的客 观规律。
” 华罗庚从不隐讳自己的弱点,只要能求得学问, 他宁肯暴露弱点。
在他古稀之年去英国访问时,他把成语“不要班门弄斧”改成“弄斧必到班门”来鼓励自己。
实际上,前一句话是要人隐讳缺点,不要暴露。
华罗庚每到一个大学,是讲别人专长的东西,从而得到帮助呢,还是对别人不专长的,把讲学变成形式主义走过场
华罗庚选择前者,也就是“弄等必到班门”。
早在50年代,华罗庚在《数论导引》的序言里就把搞数学比作下棋,号召大家找高手下,即与大数学家较量。
中国象棋有个规则,那就是“观棋不语真君子,落子无悔大丈夫”。
1981年,在淮南煤矿的一次演讲中,华罗康指出:“观棋不语非君子,互相帮助;落子有悔大丈夫,改正缺点。
”意思是当你见到别人搞的东西有毛病时,一定要说,另一方面,当你发现自己搞的东西有毛病时,一定要修正。
这才是“君子”与“丈夫”。
针对一些人遇到困难就退缩,缺乏坚持到底的精神,华罗庚在给金坛中学写的条幅中写道:“人说不到黄河心不死,我说到了黄河心更坚。
” 人老了,精力要衰退,这是自然规律。
华罗庚深知年龄是不饶人的。
1979年在英国时,他指出:“村老易空,人老易松,科学之道,戒之以空,戒之以松,我愿一辈子从实以终。
”这也可以说是他以最大的决心向自己的衰老作抗衡的“决心书”,以此鞭策他自己。
在华罗索第二次心肌梗塞发病的,在医院中仍坚持工作,他指出:“我的哲学不是生命尽量延长,而是昼多做工作。
”生病就该听医生的话,好好休息。
但他这种顽强的精神还是可贵的。
总之,华罗庚的一切论述都贯穿一个总的精神,就是不断拼搏,不断奋进。
祖冲之(429-500)的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。
祖冲之长在这样的家庭里,从小就读了不少书,人家都称赞他是个博学的青年。
他特别爱好研究数学,也喜欢研究天文历法,经常观测太阳和星球运行的情况,并且做了详细记录。
宋孝武帝听到他的名气,派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。
他对做官并没有兴趣,但是在那里,可以更加专心研究数学、天文了。
我国历代都有研究天文的官,并且根据研究天文的结果来制定历法。
到了宋朝的时候,历法已经有很大进步,但是祖冲之认为还不够精确。
他根据他长期观察的结果,创制出一部新的历法,叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。
这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数,跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的天数,跟现代科学测定的相差不到一秒,可见它的精确程度了。
公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新历,孝武帝召集大臣商议。
那时候,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对,认为祖冲之擅自改变古历,是离经叛道的行为。
祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。
戴法兴依仗皇帝宠幸他,蛮横地说:“历法是古人制定的,后代的人不应该改动。
”祖冲之一点也不害怕。
他严肃地说:“你如果有事实根据,就只管拿出来辩论。
不要拿空话吓唬人嘛。
”宋孝武帝想帮助戴法兴,找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论,也一个个被祖冲之驳倒了。
但是宋孝武帝还是不肯颁布新历。
直到祖冲之死了十年之后,他创制的大明历才得到推行。
尽管当时社会十分动乱不安,但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。
他更大的成就是在数学方面。
他曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释,又编写一本《缀术》。
他的最杰出贡献是求得相当精确的圆周率。
经过长期的艰苦研究,他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上最早把圆周率数值推算到七位数字以上的科学家。
祖冲之在科学发明上是个多面手,他造过一种指南车,随便车子怎样转弯,车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上试航过,一天可以航行一百多里。
他还利用水力转动石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
祖冲之晚年的时候,掌握宋朝禁卫军的萧道成灭了宋朝。
在我国北宋时代,有一位博学多才、成就显著的科学家,他就是沈括 沈括,字存中,宋仁宗天圣九年(公元1031年)生于浙江钱塘(今浙江杭州市)一官僚家庭。
他的父亲沈周(字望之)曾在泉州、开封、江宁做过地方官。
母亲许氏,是一个有文化教养的妇女。
沈括自幼勤奋好读,在母亲的指导下,十四岁就读完了家中的藏书。
后来他跟随父亲到过福建泉州、江苏润州(今镇江)、四川简州(今简阳)和京城开封等地,有机会接触社会,对当时人民的生活和生产情况有所了解,增长了不少见闻,也显示出了超人的才智。
沈括精通天文、数学、物理学、化学、生物学、地理学、农学和医学;他还是卓越的工程师、出色的军事家、外交家和政治家;同时,他博学善文,对方志律历、音乐、医药、卜算等无所不精。
他晚年所著的《梦溪笔谈》详细记载了劳动人民在科学技术方面的卓越贡献和他自己的研究成果,反映了我国古代特别是北宋时期自然科学达到的辉煌成就。
《梦溪笔谈》不仅是我国古代的学术宝库,而且在世界文化史上也有重要的地位。
日本数学家三上义夫曾经说:沈括这样的人在全世界数学史上找不到,只有中国出了这么一个。
英国著名科学史专家李约瑟博士称沈括的《梦溪笔谈》是中国科学史上的坐标。
高斯是德国数学家、天文学家和物理学家,被誉为历史上伟大的数学家之一,和阿基米德、牛顿并列,同享盛名。
高斯1777年4月30日生于不伦瑞克的一个工匠家庭,1855年2月23日卒于格丁根。
幼时家境贫困,但聪敏异常,受一贵族资助才进学校受教育。
1795~1798年在格丁根大学学习1798年转入黑尔姆施泰特大学,翌年因证明代数基本定理获博士学位。
从1807年起担任格丁根大学教授兼格丁根天文台台长直至逝世。
高斯的成就遍及数学的各个领域,在数论、非欧几何、微分几何、超几何级数、复变函数论以及椭圆函数论等方面均有开创性贡献。
他十分注重数学的应用,并且在对天文学、大地测量学和磁学的研究中也偏重于用数学方法进行研究。
一、数学竞赛的简史 数学竞赛与体育竞赛相类似,它是青少年的一种智力竞赛,所以苏联人首创了数学奥林匹克这个名词。
在类似的以基础科学为竞赛内容的智力竞赛中,数学竞赛历史最悠久,参赛国最多,影响也最大。
比较正规的数学竞赛是1894年在匈牙利开始的,除因两次世界大战及1956年事件而停止了7届外,迄今已举行过90多届。
苏联的数学竞赛开始于1934年,美国的数学竞赛则是1938年开始的。
这两个国家除第二次世界大战期间各停止了3年外,均己举行过50多届,其他有长久数学竞赛历史的国家是罗马尼亚(始于1902年)、保加利亚(始于1949年)和中国(始于1956年)。
1956年,东欧国家和苏联正式确定了国际数学奥林匹克的计划,并于1959年在罗马尼亚布拉索夫举行了第一届国际数学奥林匹克(InternationaI Mathematics Olympiad,简称1MO)。
以后每年举行一次。
除1980年因东道国蒙古经济困难停办外,至今共举行过40届。
参赛国家也愈来愈多。
第一届仅7个国家参加,至1980年已有23个;到1990年,则有54个。
必须说明在上述历史之前已有一些数学竞赛活动,例如苏联人说,在1886年帝俄时代就举行过数学竞赛。
又如1926年在中国上海市举办过包括学生、银行和钱庄职员在内的珠算比赛,中华职业学校一年级学生,16岁的华罗庚凭智慧夺得了冠军。
这些都是关于数学竞赛的佳话,不列入正史。
二、数学竞赛的发展 数学竞赛活动是由个别城市,向整个国家,再向全世界逐步发展起来的。
例如苏联的数学竞赛就是先从列宁格勒和莫斯科开始,至1962年拓展至全国的,美国则是到1957年才有全国性的数学竞赛的。
数学竞赛活动也是由浅入深逐步发展的。
几乎每个国家的数学竞赛活动都是先由一些著名数学家出面提倡组织,试题与中学课本中的习题很接近,然后逐渐深入,并有一些数学家花比较多的精力从事选题及竞赛组织工作,这时的试题逐渐脱离中学课本范围,当然仍要求用初等数学语言陈述试题并可以用初等数学方法求解。
例如苏联数学竞赛之初,著名数学家柯尔莫哥洛夫、亚历山大洛夫、狄隆涅等都参与过这一工作。
在美国,则有著名数学家伯克霍夫父子、波利亚、卡普兰斯基等参与过这项工作。
国际数学奥林匹克开始举办后,参赛各国的备赛工作往往主要是对选手进行一次强化培训,以拓广他们的知识,提高他们的解题能力。
这种培训课程是很难的,比中学数学深了很多。
这时就需要少数数学家专门从事这项活动。
数学竞赛搞得好的国家,竞赛活动往往采取层层竞赛、层层选拔这种金字塔式的方式进行。
例如。
苏联分五级竞赛,即校级、市级、省级、加盟共和国级和全苏竞赛,每一级的竞赛人数约为前一级的1\\\/10,还设立了8个专门的数学学校(或数学奥林匹克学校),以培养数学素质好的学生。
数学竞赛虽然历史悠久,但最近10年有很大发展和变化,有关工作愈趋专门,我们要认真注意其发展,认识其规律。
三、数学竞赛的作用 1. 选拔出有数学才能的青少年。
由于数学竞赛是在层层竞赛,水平逐步加深的考核基础上选拔出优胜者,优胜者既要有踏实广泛的数学基础,又要有灵活机智的头脑和富于创造性的才能,所以他们往往是既刻苦努力又很聪明的青少年。
这些人将来成才的概率是很大的。
数学竞赛活动受到愈来愈多国家的注意,在世界上发展得那么快的重要原因之一就在于此。
在匈牙利,著名数学家费叶、黎茨、舍贵、寇尼希、哈尔、拉多等部曾是数学竞赛的优胜者。
在波兰,著名数论专家辛哲尔是一位数学竞赛优胜者。
在美国,数学竞赛优胜者中后来成为菲尔兹数学奖获得者的有米尔诺、曼福德、奎伦三人,也有不少优胜青成为著名的物理学家或工程师,如著名力学家冯?卡门。
2. 激发了青少年学习数学的兴趣。
数学在一切自然科学、社会科学和现代化管理等方面都愈来愈显得重要和必不可少。
由于电子计算机的发展,各门科学更趋于深入和成熟,由定性研究进入定量研究。
因此青少年学好数学对于他们将来学好一切科学,几乎都是必要的。
数学竞赛将健康的竞争机制引进青少年的数学学习中,将激发他们的上进心,激发他们的创造性思维。
由于数学竞赛是分级地金字培式地进行的,所以国家级竞赛之前的竞赛,试题基本上不跳离中学数学课本范围,适合广大青少年参加.但也要承认人的天赋和数学素质是有差别的,甚至会有很大的差别。
国家级竞赛及其以后的竞赛和培训,只能在少数人中拔高进行,少数有很好数学素质的青少年是吃得消的。
例如,澳大利亚少年托里?陶在他10岁、11岁和12岁时分别在第27、28和29届国际数学奥林匹克上获得铜牌、银牌和金牌。
在数学竞赛的拔高阶段当然需要一些大学老师和数学专业研究人员参与。
3. 推动了数学的教学改革工作。
数学竞赛进入高层次后,试题内容往往是高等数学的初等化。
这不仅给中学数学添人了新鲜内容,而且有可能在逐步积累的过程中,促使中学数学教学在一个新的基础上进行反思,由量变转入质变。
中学教师也可在参与数学竞赛活动的过程中,学得新知识,提高水平,开阔眼界,事实上,己有一些数学教学工作者在这项活动中逐渐尝到了甜头。
因此数学竞赛也可能是中学数学课程改革的催化剂之一,似乎比自上而下的灌输式的办法为好。
60年代初,西方所谓中学数学教学现代化运动即是企图用某些现代数学代替陈旧的中学数学内容,但采取了由上往下灌输的方法,结果既脱离教师水平,也脱离学生循序学习所需要的直观思维过程。
现在基本上被风一吹,宣告失败了。
相反地,数学竞赛也许是一条途径。
在中国,中学生的高考压力很重,中学教师为此而奔波,确有路子愈走愈窄之感。
数学竞赛或许能使中学数学的教学改革走向康庄大道。
四、竞赛数学--奥林匹克数学 随着数学竞赛的发展,已逐渐形成一门特殊的数学学科-竞赛数学,也可称为奥林匹克数学。
将高等数学下放到初等数学中去,用初等数学的语言来表述高等数学的问题,并用初等数学方法来解决这些问题,这就是竞赛数学的任务。
这里的问题甚至解法的背景往往来源于某些高等数学。
数学就其方法而言,大体上可以分成分析与代数,即连续数学与离散数学。
由于目前微积分不属于国际数学奥林匹克的范围,所以下放离散数学就是竞赛数学的主体。
很多国际数学奥林匹克的试题来自数沦、组合分析、近世代数、组合几何、函数方程等。
当然也包含中学课程中的平面几何。
竞赛数学又不同于上述这些数学领域。
通常数学往往追求证明一些概括广泛的定理,而竞赛数学恰恰寻求一些特殊的问题,通常数学追求建立一般的理论和方法,而竞赛数学则追求用特殊方法来解决特殊问题;而且一旦某个问题面世,即成为陈题,又需继续创造新的问题。
竞赛数学属于硬数学范畴,它通常也与纯粹数学一样,以其内在美,包括问题的简练和解法的巧妙,作为衡量其价值的重要标准。
竞赛数学不能脱离现有数学分支而独立发展,否则就成了无源之水,所以它往往由某些领域的专家兼搞,如参加国际数学奥林匹克的中国代表团的出色教练单樽,就是一位数论专家。
国际数学奥林匹克的精神是鼓励用巧妙的初等数学方法来解题,但并不排斥高等数学方法和定理的使用。
例如在第31届国际数学奥林匹克中,有学生在解题时用到了贝特朗假设,也称车比雪夫定理,即当n大于1时,在n和2n之间必定有一个素数,还有人在解题时用到了谢尔宾斯塞定理,即一个平方数表成s个平方数之和的通解形式。
这些定理须在华罗庚所著的《数论导引》(大学数学系研究生教本)或更专门的书中才能找到。
这样不仅已是杀鸡用牛刀,而且按某外国教练的说法,他们在用原子弹炸蚊子,但蚊子被炸死了
这样做是允许的,但不是国际数学奥林匹克所鼓励的。
国际数学奥林匹克的一个难试题,经简化后的证明要写三四页,这不仅大大超过中学课本的深度,也不低于大学数学系一般课程的深度,当然不包括大学课程的广度。
实际上,大学数学系课程中,一条定理的证明长达3页者并不多。
一个好试题的解答,大体上相当于一篇有趣的短论文。
因此用这些问题来考核青少年的数学素质是相当科学的。
它们的解决需要参赛者有相当宽广的数学基础知识,再加上机智和创造性。
这与单纯的智力小测验完全不同。
国际上的数学竞赛范围,大体上从小学四年级到大学二年级。
小学生因基础知识太少,这期间的所谓数学竞赛,其实是智力小测验型。
对大学生应强调系统学习,要求对数学有一个整体了解。
因此数学竞赛的重点应是中学,特别是高中。
现在已经积累了丰富的数学竞赛题库,可供中学师生和数学爱好者练习。
国际上也已经有了竞赛数学的专门杂志。
五、数学竞赛在中国 我国的数学竞赛始于1956年,当时举办了北京、上海、武汉、天津四城市的高中数学竞赛。
华罗庚、苏步清、江泽涵等最有威望的数学家都积极出面领导并参与这项工作。
但由于左的冲击,至1965年,只零零星星地举行过6届,文化大革命开始后,数学竞赛更被看成是封、资、修的一套而被迫全部取消。
直到四人帮被打倒,我国的数学竞赛活动于1978年又重新开始,并从此走上了迅速发展的康庄大道。
1980年前的数学竞赛属于初级阶段,即试题不脱离中学课本。
1980年以后,逐渐进入高级阶段。
我国于1985年第一次参加国际数学奥林匹克,1986年开始名列前茅,1989和1990年连续两年获得团体总分第一。
我国成功地举办了第31届国际数学奥林匹克,这标志着我国的数学竞赛水平已达到国际领先水平。
第一,中国获得团体总分第一,说明我国金字塔式的各级竞赛和选拔体系及奥林匹克数学学校和集中培训系统是完善的,第二,我国数学家对35个国家提供的100多个试题,进行了简化与改进,从中推荐出28个问题供各国领队挑选,结果被选中5题(共需6题),这说明我国竞赛数学的水平是相当高的。
第三,各国学生的试卷先由各国领队批改,然后由东道主国家组织协调认可。
我们组织了近50位数学家任协调员,评分准确、公平,提前半天完成了协调任务,说明我国的数学有相当的实力。
第四,这是首次在亚洲举行国际数学奥林匹克,中国的出色成绩鼓舞了发展中国家,特别是亚洲国家。
除此而外,这次竞赛的组织工作也是相当不错的。
在中国,从老一辈数学家,中青年数学家,直至中小学老师,成千上万人的共同努力,才在数学竞赛方面获得了今天的成就。
这里特别要提到华罗庚,他除倡导中国的数学竞赛外,还撰写了《从杨辉三角谈起》《从祖冲之的圆周率谈起》《从孙子的神奇妙算谈起》《数学归纳法》和《谈谈与蜂房结构有关的数学问题》5本小册子,这些是他的竞赛数学作品。
我国在1978年重新恢复数学竞赛后,他还亲自主持出试题,并为试题解答撰写评论。
中国其他优秀竞赛数学作品有段学复的《对称》闵嗣鹤的《格点和面积》姜伯驹的《一笔画和邮递路线问题》等。
这里还应提到王寿仁,他从跟华罗庚一起工作起,一直到今天,始终领导并参与了数学竞赛活动。
他带领中国代表队3次出国参加国际数学奥林匹克,并领导了第31届国际数学奥林匹克的工作。
1980年以后,我国基本上由中青年数学家接替了老一辈数学家从事的数学竞赛工作,他们积极努力,将中国的数学竞赛水平推向一个新的高度。
裘宗沪就是一位突出代表。
他从培训学生到组织领导数学竞赛活动,从3次带领中国代表队参加国际数学奥林匹克到举办第31届国际数学奥林匹克,均作出了杰出贡献。
六、关于我国数学竞赛的几个问题 1.要认真总结经验。
既要总结成功的经验,也要总结反面的教训。
特别是1956年至1977年的22年中只小规模地举行了6次数学竞赛,完全停止了16年,比匈牙利因两次世界大战而停止数学竞赛的时间长一倍多,这也从一个侧面反映了左的危害。
要允许甚至鼓励对数学竞赛发表各种不同看法,以避免大轰大嗡、大起大落及一刀切。
当有了缺点时,要冷静分析,划清数学竞赛内含的不合理性与工作中的缺点的界线。
2.完善领导体制。
可否设想,国家教委和中国科协通过中国数学会数学奥林匹克委员会(或其他形式的一元化领导),统一领导与协调全国各级数学竞赛活动和国际数学奥林匹克的参赛和组织培训工作。
成立数学奥林匹克基金会,协助某些数学竞赛活动,奖励数学竞赛优胜者和作出贡献的领导、教练、中小学教师等。
3.向社会作宣传。
宣传数学竞赛的意义和功能,以消除误解,例如数学竞赛是中小学生搞的智力小测验,这是选拔天才,冲击了正常教学,教师,特别是大学教师,搞数学竞赛是不务正业等。
要用事实说明数学竞赛活动的成绩。
例如仅仅文革前的几次低层次数学竞赛中,已有一些竞赛优胜者成才了。
如上海的汪嘉冈、陈志华,北京的唐守文、石赫,他们现在已经是国内的著名中年数学家,有的已获博士导师资格。
他们在文革中都被耽误了10年,否则完全会有更大成就。
4.处理好普及与提高的关系。
数学竞赛需要分学校、市、省、全国、冬令营、集训班金字塔式地进行。
前3个层次是普及型的,试题应不脱离中学数学课本范围,面向广大学生和教师。
国家级竞赛及以后的活动是提高型的,参赛者的面要迅速缩小。
至于冬令营和集训队,全国只能有几十个学生参加。
数学奥林匹克学校要注意质量,宜办得少而精。
对于参加数学学校的学生要严格挑选,不要妨碍他们德、智、体的全面发展。
除冬令营和集训班需要少数数学家集集中时间出试题和进行培训工作外,宜鼓励广大数学家和中小学教师利用业余时间从事数学竞赛活动,不要妨碍大家的正常工作。
总之,数学竞赛的普及部分与提高部分不要对立,而要有机地结合起来。
5.对数学竞赛优胜者要继续进行教育和培养。
一方面要充分肯定优胜者的成绩并加以鼓励,另一方面也要告诉竞赛优胜者,必须戒骄戒躁,谦虚谨慎,要成为一个好数学家或其他方面的专家,还须经过长期不懈的锄。
不要将竞赛获胜看成唯一的目的,要看成鼓励前进的鞭策。
还要为数学竞赛优胜者创造较好的深入学习的机会,使他们能迅速成长。
例如可以考虑允许某些理工科大学在高中全国数学竞赛优胜者中,自行选拔一部分学生免试入学。
6.对数学竞赛活动作出贡献的人员,包括组织领导者、教练与中小学教师的工作成绩要充分肯定并给予奖励。
在他们的工作考核中,作为提职晋级的依据之一.
怎样学好微积分啊
一楼的开篇,就是误导。
微积分不仅仅是高等工科学校的一门基础课,而是所有理工科、财会、金融专业,甚至地理、医药、哲学等专业的基础课。
要学好它并不容易,哪一位中小学的数学老师没有学过微积分
你随便拿一道微积分题给他们解解,看看他们有几个能立刻解答
可以肯定,他们大多数根本毫无招架之力。
数学教师尚且如此,何况一般的大学毕业生
几乎95%以上的大学毕业生都学过微积分,他们毕业几年后,几乎99%的人已经没有解题能力,他们的托辞都是:“很久没碰,都忘记了”。
其实绝大多数的大学毕业生,都是陪客,都是凑热闹,他们当初就没有学好。
他们当初就如同现在的绝大多数的在读大学生,他们的一致观点是:“背熟一些公式就可以应付考试了”。
这就注定他们一学完,这一辈子也就学完了。
他们是“前脚刚考完,后脚全忘光”。
“微积分”一词成了他们在没有读大学的人的面前的炫耀资本,在儿女面前的耻辱,因为他们一方面说微积分不难,一方面毫无解题能力,包括很多高中教师在内,亦是如此。
几个建议:1、重点搞清极限、导数(微分)、积分的概念。
它们都涉及过程。
2、要不断总结,不断归纳。
解题、归纳,交织在一起。
重要的是想,而不是背。
3、要多解应用题,才会有悟性,才会实际解决问题的能力。
一般的微积分教师的共同致命弱点是:没有解应用题的能力。
在理论物理专业、天文专业、气象专业、电机电气专业、水文专业、物理化 学的面前,他们解应用题的能力几乎为0,因为很多问题,他们一不会立方 程,二不会写定解条件,因为他们除了数学外,不懂具体的专业。
只要楼主解应用题的能力形成了,你就可以笑傲江湖。
4、最好能结合英文学,能看原版书籍,就尽可能不看中文书籍,因为我们国内 形成了不少的系统偏差。
下面提供几个例子,帮助你理解微分、积分的意义:下面不用任何专业术语,只用日常生活的比喻来大概说明一下微积分的原理。
一、微分的思想:从上海到拉萨的平均坡度是多少
(高度比上距离)从成都到拉萨的平均坡度是多少
从古玉到拉萨的平均坡度是多少
从墨脱到拉萨的平均坡度是多少
从大丁卡到拉萨的平均坡度是多少
...............................距离越来短,从大范围的平均坡度,到小范围内平均坡度,到很小很小距离内的平均坡度,.........,一直这样无止境的下去,最后得到一个点的坡度值。
你的头发,在过去的十年中,平均每秒长多长
在过去的一年中,平均每秒长多长毫米
在过去的半年中,平均每秒长多长毫米
在过去的一个月中,平均每秒长多长毫米
在过去的一星期中,平均每秒长多长毫米
在过去的12小时中,平均每秒长多长毫米
在过去的10分钟内,平均每秒长多长毫米
在过去的10秒内, 平均每秒长多长毫米
在过去的0.1秒内, 平均生长速度(仍然按米每秒表示)
在过去的0.001秒内, 平均生长速度(仍然按米每秒表示)
在过去的0.00001秒内, 平均生长速度(仍然按米每秒表示)
在过去的0.0000001秒内, 平均生长速度(仍然按米每秒表示)
..........................................................这样从平均增长速度算到了瞬时增长速度。
以上两例就是微分。
二、积分的思想:在一张绘图纸上,画一个圆(半径10cm),绘图纸的小方格是1cm×1cm,估算圆的面积;绘图纸的小方格是0.1cm×0.1cmm,估算圆的面积;绘图纸的小方格是0.001cm×0.001cm,估算圆的面积;绘图纸的小方格是0.00001cm×0.00001cm,估算圆的面积;绘图纸的小方格是0.0000001cm×0.0000001cm,估算圆的面积;绘图纸的小方格是0.000000001cm×0.000000001cm,估算圆的面积;绘图纸的小方格是0.00000000001cm×0.0000000001cm,估算圆的面积;..................................................................这样的估计越来越准确。
将一条曲线分成10段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成100段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成10000段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成1000000段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成100000000段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成10000000000段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成1000000000000段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成100000000000000段,将每每一段的直线距离加起来;将该曲线分成10000000000000000段,将每每一段的直线距离加起来;............................................................这样算出的长度当成曲线的长度越来越准确。
以上两例就是积分思想。
微积分 = 微分 + 积分大概明白一点了吗
有问题欢迎来讨论。