五條生活中的數(shù)學(xué)知識(shí)
在人們的日常生活中,數(shù)學(xué)無處不在,正確運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)可以使生活得到改善。
數(shù)學(xué)雖然是我們?nèi)祟惖拇蠊Τ?可如果我們?nèi)祟惒粫?huì)使用它,它仍然"無利于世",所以,我們一定要用聰明的大腦,利用數(shù)學(xué),使我們的生活更方便.
神奇的數(shù)學(xué)其實(shí)就在我們身邊,讓我們一起從身邊的每一件小事做起,你一定會(huì)發(fā)現(xiàn)這神奇的數(shù)學(xué)無時(shí)無刻都在影響著我們,幫助著我們.
數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钪杏袠O其廣泛的應(yīng)用。譬如,人們購物后須記賬,以便年終統(tǒng)計(jì)查詢;去銀行辦理儲(chǔ)蓄業(yè)務(wù);查收各住戶水電費(fèi)用等,這些便利用了算術(shù)及統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)。此外,社區(qū)和機(jī)關(guān)大院門口的“推拉式自動(dòng)伸縮門”;運(yùn)動(dòng)場跑道直道與彎道的平滑連接;底部不能靠近的建筑物高度的計(jì)算;隧道雙向作業(yè)起點(diǎn)的確定;折扇的設(shè)計(jì)以及黃金分割等,則是平面幾何中直線圖形的性質(zhì)及解Rt三角形有關(guān)知識(shí)的應(yīng)用。
數(shù)學(xué)在社會(huì)學(xué)中的應(yīng)用也非常廣泛,在統(tǒng)計(jì)學(xué)中更是如此。它甚至可以用來避免疫病流行或減輕它們的影響力。當(dāng)我們無法對(duì)全部人口采取免疫措施時(shí),數(shù)學(xué)可以幫助我們確定哪些人必須注射疫苗以減少風(fēng)險(xiǎn)。
在藝術(shù)領(lǐng)域,數(shù)學(xué)仍然無處不在。音樂、繪畫、雕塑……所有門類的藝術(shù)都通過這樣或那樣的方式得到數(shù)學(xué)的幫助。日本雕塑家潮惠三喜歡用幾何和拓?fù)鋵W(xué)來創(chuàng)造自己的作品,通過數(shù)學(xué)計(jì)算分割雕塑用的花崗巖。潮惠三說:“數(shù)學(xué)是宇宙語言?!?br>
“數(shù)學(xué)是我們這個(gè)時(shí)代看不見的文化”,它在眾多領(lǐng)域不同程度地影響著我們的生活方式和工作方式。當(dāng)然,普通人和科學(xué)家是從不同的角度和不同的層面認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué),普通人一般只了解數(shù)學(xué)與生活某一方面的聯(lián)系,而體會(huì)不到它與生活各個(gè)方面的關(guān)聯(lián)。人們總是認(rèn)為數(shù)學(xué)比較抽象,對(duì)實(shí)際工作沒有直接的幫助,沒有必要去深入地學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)。其實(shí)不然,數(shù)學(xué)與其它科學(xué)一樣,與我們的生活息息相關(guān)。著名的數(shù)學(xué)家華羅庚先生曾經(jīng)說過:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué)?!边@是睿智的科學(xué)家對(duì)數(shù)學(xué)與生活關(guān)系的精彩描述。
當(dāng)代數(shù)學(xué)已經(jīng)遠(yuǎn)不止是算術(shù)和幾何,而是一門豐富多彩的學(xué)科,是計(jì)算和演繹的創(chuàng)造性的結(jié)合,扎根于數(shù)據(jù)而展現(xiàn)于抽象形式中,通過揭示現(xiàn)象中隱蔽的模式來幫助人們了解和認(rèn)識(shí)周圍的世界。它所處理的是科學(xué)中的數(shù)據(jù)、測量和觀察的資料,是推斷、演繹和證明,是自然現(xiàn)象、人類行為和社會(huì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,是數(shù)、機(jī)會(huì)、形狀、算法和變化。
下面舉個(gè)例子,讓大家體會(huì)一下數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的運(yùn)用。
例:在第二次世界大戰(zhàn)期間,軍事上、生產(chǎn)上、交通運(yùn)輸上都面臨一系列的難題:飛機(jī)應(yīng)當(dāng)怎樣偵察潛水艇的活動(dòng),有限的兵力應(yīng)當(dāng)怎樣部署,生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)怎樣組織得更合理等等。
在二戰(zhàn)中期,希特勒統(tǒng)治的納粹德國非常猖獗,潛艇活動(dòng)頻繁。根據(jù)一些數(shù)學(xué)家的建議,一個(gè)用飛機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)巡邏的計(jì)劃被采納了。按照這個(gè)計(jì)劃,可以用盡可能少量的飛機(jī)來控制一定范圍的水域。在這個(gè)計(jì)劃實(shí)施以后,德國潛艇被偵察到的可能性大大增加。
1943年2月,美國軍方獲悉一支日本艦隊(duì)集結(jié)在南太平洋的新不列顛島,打算越過俾斯麥海開往新幾內(nèi)亞。美國西南太平洋空軍奉命攔截,并炸沉這支日本艦隊(duì)。
從新不列顛島到新幾內(nèi)亞的航線有南北兩條,航程都是三天。美軍得到的氣象預(yù)報(bào)表明,未來三天在北路航線上陰雨連綿,而南路天氣比較好。在這種情況下,日本艦隊(duì)將走北路呢,還是南路?這是美軍必須進(jìn)行分析和判斷的。因?yàn)橐瓿赊Z炸任務(wù),首先要派出少量飛機(jī)進(jìn)行偵察搜索,要求盡快地發(fā)現(xiàn)日本艦隊(duì),然后出動(dòng)大批飛機(jī)進(jìn)行轟炸。
空軍司令考慮了出動(dòng)少數(shù)飛機(jī)分兩路進(jìn)行搜索的戰(zhàn)略,共有以下幾種:
第一,搜索重點(diǎn)放在北路,日艦也走北路。這時(shí)雖然天氣很差,能見度很低,但是因?yàn)樗阉髁α考校赏谝惶靸?nèi)發(fā)現(xiàn)日艦,于是就有兩天的轟炸時(shí)間。
第二,索重點(diǎn)放在北路,可是日艦走的是南路。這時(shí)南路雖然天氣比較好,但是因?yàn)樗阉髁α考杏诒甭罚下分挥泻苌俚娘w機(jī),因此也需要花上一天的時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)日艦。于是轟炸的時(shí)間也就只有兩天。
第三,搜索重點(diǎn)放在南路,日艦卻走北路。這時(shí)北路只有為數(shù)極少的飛機(jī),天氣又很壞,得花上兩天時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)日艦,轟炸時(shí)間只剩下一天。
第四,搜索重點(diǎn)放在南路,日艦也走南路。這時(shí)搜索的飛機(jī)比較多,天氣又好,可以指望很快就能發(fā)現(xiàn)日艦,轟炸時(shí)間基本上有三天
站在美國人的立場,當(dāng)然是第四種情況最有利。可是,打仗不能“一廂情愿”。站在日本人的立場,當(dāng)然走北路要有利得多。所以第二種和第四種情形可能出現(xiàn)的機(jī)會(huì)很小。因此,空軍司令毅然決定,把搜索重點(diǎn)放在北路。結(jié)果不出所料,日本人果然選擇了這條航線,海戰(zhàn)基本上就在美方預(yù)期的地點(diǎn)發(fā)生了,結(jié)果日方遭到了慘敗。
有人說:數(shù)學(xué)是科學(xué)的皇后。我認(rèn)為,數(shù)學(xué)的地位與哲學(xué)非常相似。古往今來,歷代哲學(xué)家都很重視數(shù)學(xué),偉大的哲學(xué)家柏拉圖曾在自己家的門口寫下了一句話:“不懂?dāng)?shù)學(xué)者免進(jìn)”。由此可見數(shù)學(xué)在哲學(xué)家心中的位置有多么重要。
數(shù)學(xué)與哲學(xué)一樣,既來源于生活又為生活服務(wù),表面看似抽象,晦澀難懂,高深莫測,但它卻能指導(dǎo)人們的實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)好數(shù)學(xué),能使我們的生活豐富多彩而且更有效率,具有非?,F(xiàn)實(shí)的意義。我希望更多的人能夠喜歡數(shù)學(xué)并盡情享受數(shù)學(xué)帶給我們的便利和美感。