想咨询一下关于为什么数学上一些显而易见的事情数学家们也要编个定理出来?的问题,大家能帮助我解答一下吗
男人和女人生活在一起还生了孩子,显而易见是夫妻,为什么还要结婚证?
数学是人们对现实世界进行抽象研究后总结出来的一门科学。所有的数学对象,本质上都是人为定义的。这一特点就决定了数学必然是一门逻辑严密的科学,明显区别于其他学科,尤其是经验科学。
所谓“显而易见”,指的是人们对日常生活的经验总结,和数学需要的极致严谨尚有十万八千里的差距。凡是经验的东西,未必都正确。数学需要的是证明,讲究的是严密,必然要经过论证才会接纳。
以欧几里德几何为例,任何一个看似简单的结论,都必须经过证明,才能肯定其为真。真实结论中重要的、经常会用到的,就会以定理的形式总结出来。所以每个定理,无论看起来多么浅显易懂,都必须得到证明。这可不是数学家编出来的,若不如此,逻辑链条上缺少一环,后面的结论还怎么站得住脚?
因此,新的定理必须由已知定理来证明。若按此方向不断回溯,终会来到论证起点,这就是不证自明的结论,我们称为公理。只有公理,才是无法证明,也无需证明的,因为公理是逻辑推理的出发点。
公理化结构,已成为现代数学的主要特征。理解了这一结构,题主问题自然就解决了。
因为较真儿,按中国人的观念就是傻。所以中国搞出的中医理论,普通人学不明白,最聪明的人才能学透。西方人搞出的科学,普通人也能明白。
数学是世界上最简单的学问!因为她的基本原理(公里、公设之类)是一个正常孩童都能懂的简单常识。由这些简单常识出发,一步一步地进行逻辑推理(也很简单),可以推导出大量并不显而易见的定理来。但从某种角度来说,数学又是最难的学问……她是把简单和复杂集于一身的独特学科。
请远离那些大量讲题的人
现在,不管是网上,还是课堂上,都有大量的老师喜欢讲题。为啥他们喜欢讲题而不去讲解概念、定理定律以及公式法则呢?因为真正懂教书的人都知道,讲透概念、定理定律和公式法则比讲懂一道题难多了,讲概念、定理定律和公式法则,最容易暴露自己的真实水平,他们才不会那么傻呢。
很多人学习,就喜欢听老师讲题,然后去大量做题。若是这样,你的水平很难有质的飞跃。具体的东西,非常生动形象,但是它的缺点也是显而易见的,那就是不能上升到一定高度,只能见一个会一个,不能举一反三、触类旁通。
要培养孩子快速地从形象思维到抽象思维的转变,只有这样,孩子们才能适应越来越抽象的高一级学习。小学前几年,都是接触具体的数字,后来引人未知数。一个未知数x,它的含义是一个具体的数根本没法可比的。读书前部分时间都是学习有限的东西,后来过度到无限的东西(极限),数学才进入微积分的时代,思维又有一个质的飞跃。
数学中有很多思想,现在列举几个如下:
1 数形结合思想
通过数形结合,就把抽象的数和它的形结合起来了,便于理解。
2 置换的思想
通过置换,复杂的问题简单化了。
3 降维的思想
比如把n元一次方程组,通过带入消元或加减消元降低成n—1元一次方程组,如法炮制,直到降成一元一次方程从而求解。比如把一元n次方程通过因式分解最后降低成一元一次方程从而求解。
4 对称的思想
利用对称,可以让我们的计算最大限度减少工作量。
5 极限的思想
通过极限的思想,我们可以求出一些通过普通方法很难解决的问题。比如圆的面积、曲边梯形的面积等问题。
.........
后面,我会以文章的形式一一来具体讲解。
一个学生,如果长期泡在具体的题目上,他/她的思想很难上升到更高一个层次,对他们后续的学习是极其不利的。具体的东西比起抽象的东西,前者显然处于思维的低级阶段。这也好比哲学,哲学为啥可以指导具体科学?因为它有高度的抽象性和概括性,具有普适性。这是具体科学望尘莫及的。
网上也好,学校也好,有很多人喜欢大量讲题,这种人长期让学生泡在具体问题的解决中,思维不能上升到一个更高的层次,对孩子的后续发展伤害很大的。所以,应该教育娃娃通过几道题目,找到其中揭示的问题的普遍性,上升到方法论和思想高度,只有这样的学习,才能走得越远。
最后,把这段话送给各位。
一流教师讲思想,二流老师讲方法,三流老师讲题目。
关于这个话题,欢迎评论。
这就是中国没有诞生科学的原因,你凭什么说那是显而易见的?两边之和大于第三边,你以为是显而易见的,为何古希腊人用作图法给出了推算和演绎?进而创造了几何原本,构造了整个数学大厦的根基。
什么叫编个定理,当你觉得显而易见,那就显入表面了。数学是逻辑演绎,只规定公理,其他都是演绎。这样得到满足公理条件下,所有结论的正确性。你觉得显然的最大反例是几何第五公理,两直线与第三条直线相交,若一边内角和小于两直角之和,则永不相交,恰恰是打破这一点,可以完全推出非欧氏几何
无限是一个令人惊骇的概念。当我们提到无限这个词语时,我们可能没有仔细思考它究竟意味着什么。比如:我们说宇宙是无限大的,你能想象吗?无限是一个深渊。这一概念一定也使格奥尔格·康托尔的同代人感到过惊骇,他们拒绝接受格奥尔格·康托尔对无限的证明,使他陷入了精神崩溃。
康托尔是19世纪德国的数学家,他证明了存在许多种不同的无限。整数显而易见是无限的,不管你数到了多少个数,你总能继续数下去。双数是整数的子集,双数的无限与整数的无限同阶。此外,任意两个整数之间存在无限个实数。康托尔的研究表明,实数的无限大于整数的无限。在我们精神崩溃之前,我们也许应接受康托尔的证明(目前已被人们普遍接受)有无数种不同的无限。
尽管康托尔的证明在数学上是正确的,但在现实中却很沮丧。例如,鲁特格尔大学的数学家多隆·瑞博格认为,“在数学之外不存在无限这样的东西;即使在数学学科内,无限的概念也会使我们总在原地转圈。”他说,“我们将一事无成,除非我们以这样的思想开始研究——存在一个最终的最大数和一个最终的最小数。”
许多物理学家也都希望摆脱无限的概念,因为无限的概念使我们对许多宇宙学问题得出了错误的答案。例如,麻省理工学院的麦克斯·泰格马克认为,“正是对现实的、物理的无限的假设才使阿兰·古斯的宇宙暴涨成为一种可接受的理论”。泰格马克和其他人都说过,“如果我们的理论中没有无限的概念,物理学可以更好地描述宇宙——及其历史。如果放弃了无限的概念,就能解决人们利用不同方案预测的许多问题”。谢菲尔德大学的计算机科学家迈克·斯坦奈特说过,“无限精确测量的问题肯定是一个转移注意力的话题”。他指出,“计算,实际上不需涉及测量——仅提供对应于输入的输出”。
即使我们不能在这个宇宙中制造出超级计算机,探索超级计算机的思想也是有价值的。另外,你的头脑里现在也许已经有了一台超级计算机。哥德尔认为他的不完全性定理显示了人类大脑并不是图灵机,图灵机认为人类智慧需要进行更多的标准计算。希格曼构想的神经网络正是模仿大脑。至今,我们尚不能确定人类大脑是否就是一台超级计算机,但我们至少在一定程度上理解了像希格曼这样的研究人员试图制造的计算机到底是什么。也许,最大的发现将是证明:宇宙与大脑一起合作,产生了人类惊人的技巧。
因为熟知非真知。所谓显而易见,是一种经验意义上的认知,经验的人多了会形成常识。但经验常识并不意味着真实可靠,它运用的是表象思维,只在有限的、经验过的范围内被验证。就像太阳围着地球转,重的球会比轻的先落地。诸如此类……
但科学以实证手段进行精确验证,其结果有可重复性(多少次都行),可一致性(在哪儿做都行),可证伪性(具有批判性)。科学运用的是理性思维,追求的是本质的、必然的,原理性,规律性的认识。公式是其抽象表达的结果…
既然理科生这么严谨,为啥不去考证一下所谓欧几里得,阿基米德,亚里士多德是否存在就相信呢?没有实践来源,何来定理公理,没有实践检验,怎知是对是错。
沉稳如山
2022-11-18显然是太阳绕着地球转啊。