李佳霖
【摘 要】21世紀是信息的時代,而信息時代就是數(shù)學的時代。從小學到中學直到大學,數(shù)學都是非常重要的一門學科。對于任何一門科學的理解,單有這一門學科的具體知識是不足的,需要我們對這門學科的整體有正確的觀點,需要了解學科的本質,同時還需要輔助其他相關學科進行學習。本文希望通過舉例數(shù)學問題中的趣味聯(lián)想法加深對某些概念的理解,同時產(chǎn)生對數(shù)學的學習興趣。
【關鍵詞】數(shù)學;函數(shù);映射;自然科學
數(shù)學是打開科學大門的鑰匙?!喔?/p>
數(shù)學是研究現(xiàn)實世界中的數(shù)量關系與空間形式的一門學科,由于實際的需要,數(shù)學很早就產(chǎn)生了,隨著時間的推移,逐漸發(fā)展成一個分支眾多的龐大系統(tǒng)。數(shù)學反映了客觀世界的規(guī)律,并成為理解自然,改造自然地能力。
數(shù)學的應用極其廣泛,著名數(shù)學家華羅庚指出,宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,數(shù)學無處不在,凡是出現(xiàn)“量”的地方就少不了用數(shù)學,研究量的關系,量的變化,量的變化關系,這些現(xiàn)象都少不了數(shù)學?,F(xiàn)在,數(shù)學成為了貫穿一切科學的得力助手和工具。
數(shù)學學科在學習中的重要性不言而喻,很多同學也對這門學科望而生畏。雖然“數(shù)學”是一門嚴謹、邏輯非常強的學科。但是在學習的過程中,可以看出其中也有非常多的規(guī)律和竅門。
現(xiàn)在的數(shù)學大體分為初等數(shù)學和高等數(shù)學。主要研究對象就是函數(shù)。而函數(shù)又是映射的一種。很多同學對函數(shù)中的一些基本概念、性質模糊不清,其中包含最基本的函數(shù)的概念及其性質?,F(xiàn)舉例說明,并給出聯(lián)想記憶的方法。
Def1(映射) 設A,B是兩個非空集合,如果存在一個對應法則f,使得對于A中的每一個元素x,在B中有唯一的元素y與之對應,則稱f為A到B上的映射。
Def2(函數(shù)) 設A,B是兩個非空數(shù)集,如果存在一個對應法則f,使得對于中的每一個元素x,在B中有唯一的元素y與之對應,則稱f為A到B上的函數(shù)。
其中函數(shù)的對應關系為,x→y:一對一,多對一。很多同學開始接觸函數(shù)或映射的對應關系,對于x和y的關系容易混淆。我們可以通過現(xiàn)實生活中的例子,我們把x想成女人,把y看成男人,在我國封建時期,男女婚配制為,一夫多妻或一夫一妻,這樣就非常容易記憶了。同時巧合的是我們發(fā)現(xiàn)在生物學上,區(qū)分性別的染色體字母,也是XX表示女性,XX表示男性。
在研究函數(shù)的過程中,函數(shù)有一個非常重要的性質—-奇偶性。
Def3(奇函數(shù)) 如果對于函數(shù)f(x)定義域內的任意一個x值,都有f(x)=-f(-x),則稱函數(shù)f(x)為奇函數(shù)。奇函數(shù)圖像上關于原點對稱。
Def4(偶函數(shù)) 如果對于函數(shù)f(x)定義域內的任意一個x值,都有f(x)=f(-x),則稱函數(shù)f(x)為偶函數(shù)。偶函數(shù)圖像上關于y軸對稱。
對于奇偶函數(shù)滿足的解析式和對稱問題,也是學生非常容易混淆的一對問題,通過定義知道,奇偶性主要就是說明f(x)和f(-x)的關系。那么怎么樣用一種比較形象的記憶法來記憶呢?
從字面上理解“奇”和“偶”。我們經(jīng)常說“無獨有偶”、“偶數(shù)”、“奇數(shù)”。
對于這對概念,我們采用物理上的方法記憶。
從圖像上,奇偶函數(shù)的圖像和物理中成像的原理非常像,偶函數(shù)就類似于平面鏡成像,人看鏡子中的自己,對稱軸為鏡面(y軸),鏡面兩側是相等的像。奇函數(shù)類似于人看水中的自己,成倒像,入水點為對稱點(原點),入水點兩側是相互倒立的相等的像。
數(shù)學與自然科學的關系是眾所周知的,數(shù)學中很多的問題都可以和物理學、化學中的問題相聯(lián)系。數(shù)學與自然科學越來越緊密地結合,相互影響滲透著。不但如此,數(shù)學與社會科學的聯(lián)系也日益加深。再次簡單舉幾個例子。
文學。《紅樓夢》研究就是一個好的例子。1980年6月,在美國威斯康星大學召開的首屆國際《紅樓夢》研討會上,華裔學者陳炳藻宣讀了《從詞匯的統(tǒng)計論<紅樓夢>的作者問題》。此后,他又發(fā)表多篇用電腦研究文學的論文。他們通過計算機數(shù)學對《紅樓夢》進行了統(tǒng)計分析與風格分析,提出了震驚紅學界的《紅樓夢》成書過程的新觀點。
哲學。數(shù)學表面上與哲學毫無關系。但實際上,數(shù)學對哲學一直起著重大作用,并且深受哲學的影響。例如,數(shù)學中的極限,無窮,連續(xù)等概念,一出現(xiàn)便成為哲學研究的對象,17世紀無限小爭論等都與數(shù)學有密切聯(lián)系。
史學。數(shù)學方法的運用為歷史研究開辟了許多過去不為人重視,或不曾很好利用的歷史資料的新領域,影響著歷史學家運用文獻資料的方法,影響著他們對原始資料的收集和整理,以及分析這些資料的方向,內容和著眼點。
數(shù)學與現(xiàn)代社會的聯(lián)系正在日益加深,也正在深刻地影響著社會科學的研究和發(fā)展。在學習數(shù)學的過程中,我們可以通過各種學科輔助學習,找到數(shù)學與它們之間的聯(lián)系,運用這種聯(lián)系可以幫助我們更好的認識數(shù)學,學習數(shù)學。
【參考文獻】
[1]張順燕.數(shù)學的思想、方法與應用[M].北京大學出版社
[2]董宇坤,喻敏.數(shù)學方法與馬克思主義經(jīng)濟學—白暴力教授訪談[J].國外理論動態(tài),2005
[3]李伯春.數(shù)學史自然科學嗎[J].淮北師范大學學報(自然科學版).2012
[4]袁緣.數(shù)學文化與人類文明—數(shù)學文化與數(shù)學教育的研究與思考[J].吉林大學,2013
(作者單位:海南大學應用科技學院)