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數學教學的趣味之謎設計全文TXT下載-秦 贇 閆 森 黎曼與阿貝爾與希爾伯特-線上免費下載

時間:2017-02-02 13:27 /教輔教材 / 編輯:冷無心
火爆新書《數學教學的趣味之謎設計》由秦 贇 閆 森所編寫的現代教材、教輔教材、教育理論型別的小說,本小說的主角龐加萊,黎曼,阿貝爾,情節引人入勝,非常推薦。主要講的是:放大鏡的確可以把許多東西放大幾倍、十幾倍甚至幾十倍,但是有一個東西卻無論如何也放不大,這個東西就是“角”。 我們已經知ࣤ...

數學教學的趣味之謎設計

作品長度:中篇

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更新時間:12-28 14:06:29

《數學教學的趣味之謎設計》線上閱讀

《數學教學的趣味之謎設計》章節

放大鏡的確可以把許多東西放大幾倍、十幾倍甚至幾十倍,但是有一個東西卻無論如何也放不大,這個東西就是“角”。

我們已經知“角”的大小是指角的兩條邊叉開的程度。放大鏡雖然能把畫面上的線和字都放大,可是卻不能把角張開的程度改,即角兩條邊的位置總是不的,所以角的大小並沒。正如我們的桌子或者書本的四角,不管怎麼放大,它們的四個角仍舊都是直角。這說明,用放大鏡看任何一個角,角的度數是不的。30°的角,不管用什麼樣的放大鏡看,也不成300°的角。

78無理數是如何發現的

無理數是怎麼發現的?這件事還要從公元6世紀古希臘的畢達拉斯學派說起。

畢達拉斯學派的創始人是著名數學家畢達拉斯。他認為:“任何兩條線段之比,都可以用兩個整數的比來表示。”兩個整數的比實際上包括了整數和分數。因此,畢達拉斯認為,世界上只存在整數和分數,除此以外,沒有別的什麼數了。

可是不久就出現了一個問題,當一個正方形的邊是1的時候,對角線的m等於多少?是整數呢,還是分數?

股定理m2=12+12=2,m顯然不是整數,因為12=1,22=4,而m2=2,所以m一定比1大,比2小。那麼m一定是分數了。可是,畢達拉斯和他的門徒費了九牛二虎之,也找不出這個分數。

為1的正方形,它的對角線m總該有個度吧!如果m既不是整數,又不是分數,m究竟是個什麼數呢?難畢達拉斯錯了,世界上除了整數和分數以外還有別的數?這個問題引起了畢達拉斯極大的苦惱。

畢達拉斯學派有個成員希伯斯,他對正方形對角線問題也很興趣,花費了很多時間去鑽研這個問題。

畢達拉斯研究的是正方形的對角線和邊的比,而希伯斯卻研究的是正五邊形的對角線和邊的比。希伯斯發現當正五邊形的邊為1時,對角線既不是整數也不是分數。希伯斯斷言:正五邊形的對角線和邊的比,是人們還沒有認識的新數。

希伯斯的發現,推翻了畢達拉斯認為數只有整數和分數的理論,搖了畢達拉斯學派的基礎,引起了畢達拉斯學派的恐慌。為了維護畢達拉斯的威信,他們下令嚴密封鎖希伯斯的發現,如果有人膽敢洩出去,就處以極刑——活埋。

真理是封鎖不住的。儘管畢達拉斯學派規森嚴,希伯斯的發現還是被許多人知了。他們追查洩密的人,追查的結果,發現洩密的不是別人,正是希伯斯本人!

這還了得!希伯斯竟背叛老師,背叛自己的學派。畢達拉斯學派按照規,要活埋希伯斯,希伯斯聽到風聲逃跑了。

希伯斯在國外流了好幾年,由於思念家鄉,他偷偷地返回希臘。在地中海的一條海船上,畢達拉斯的忠實門徒發現了希伯斯:殘忍地將希伯斯扔地中海。無理數的發現人被謀殺了!

希伯斯雖然被害了,但是無理數並沒有隨之而消滅。從希伯斯發現中,人們知了除去整數和分數以外,還存在著一種新數,2就是這樣的一個新數。給新發現的數起個什麼名字呢?當時人們覺得,整數和分數是容易理解的,就把整數和分數稱“有理數”;而希伯斯發現的這種新數不好理解,就取名為“無理數”。

有理數和無理數有什麼區別呢?

主要區別有兩點:

第一,把有理數和無理數都寫成小數形式時,有理數能寫成有限小數或無限迴圈小數,比如4=40,0,45=8,13=0333……而無理數只能寫成無限不迴圈小數,比如2=14142……據這一點,人們把無理數定義為無限不迴圈小數。

第二,所有的有理數都可以寫成兩個整數之比;而無理數卻不能寫成兩個整數之比。據這一點,有人建議給無理數摘掉“無理”的帽子,把有理數改“比數”,把無理數改“非比數”。本來嘛,無理數並不是不講理,只是人們最初對它不太理解罷了,利用有理數和無理數的主要區別,可以證明2是無理數,使用的方法是反證法。

證明2是無理數。

證明:假設2不是無理數,而是有理數。

既然2是有理數,它必然可以寫成兩個整數之比的形式:

2=pq

又由於p和q有公因數可以約去,所以可以認為pq為既約分數。

把2=pq兩邊平方,得:2=p2q2

即2q2=p2

由於2q2是偶數,p必定為偶數,設p=2m

由2q2=4m2

得q2=2m2

同理q必然也為偶數,設q=2n。

既然p和q都是偶數,它們必有公因數2,這與面假設pq是既約分數矛盾。這個矛盾是由假設2是有理數引起的。因此2不是有理數,而應該是無理數。

無理數可以用線段度來表示。下面是在數軸上確定某些無理數位置的方法,其中2,3,5……都是無理數。惧剔做法是:

在數軸上,以原點O為一個點,以從O到1為邊作一個正方形。股定理有:

OA2=12+12=2

OA=2

以O為圓心,OA為半徑畫弧與OX軸於一點,該點的座標為2,也就是說在數軸上找到了表示2的點;以2點引垂直於OX軸的直線,與正方形一邊的延於B,同理可得OB=3,可在數軸上同法得到3。還可以得到5,6,7,等等無理數點。

也可以用作直角三角形的方法,得到表示,2,3,5等無理數的發現。

有理數與無理數稱實數。初中階段遇到的數都是實數。今還要陸續學到許多無理數,如e,sin10,log10等等。

79虛數是如何發現的

從自然數逐步擴大到了實數,數是否“夠用”了?夠不夠用,要看能不能足實踐的需要。

在研究一元二次方程x2+1=0時,人們提出了一個問題:我們都知在實數範圍內x2+1=0是沒有解的,如果把它解算一下,看看會得到什麼結果呢?

由x2+1=0,得x2=-1。

兩邊同時開平方,得x=±-1(通常把-1記為i)。

-1是什麼?是數嗎?關於這個問題的正確回答,經歷了一個很的探索過程。

16世紀義大利數學家卡爾丹和邦貝利在解方程時,首先引了-1,對它還行過運算。

17世紀法國數學家和哲學家笛卡兒把-1做”虛數”,意思是“虛假的數”、“想像當中的,並不存在的數”。他把人們熟悉的有理數和無理數做“實數”,意思是“實際存在的數”。

數學家對虛數是什麼樣的數,一直到神秘莫測。笛卡兒認為:虛數是“不可思議的”。大數學家萊布尼茲一直到18世紀還以為“虛數是神靈美妙與驚奇的避難所,它幾乎是又存在又不存在的兩棲物”。

隨著數學研究的展,數學家發現像-1這樣的虛數非常有用,來把形如2+3-1,6-5-1,一般地把a+b-1記為a+bi,其中a,b為實數,這樣的數做複數。

當b=0時,就是實數;

當b≠0時,做虛數。

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數學教學的趣味之謎設計

數學教學的趣味之謎設計

作者:秦 贇 閆 森
型別:教輔教材
完結:
時間:2017-02-02 13:27

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