劉清之
數(shù)學(xué)大師華羅庚曾指出:“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(wú)處不用數(shù)學(xué)?!狈▏?guó)數(shù)學(xué)家龐加萊認(rèn)為,“數(shù)學(xué)家不單單因?yàn)閿?shù)學(xué)有用而研究數(shù)學(xué);他研究數(shù)學(xué)還因?yàn)橄矚g,而喜歡的原因則是因?yàn)閿?shù)學(xué)是美麗的!”是的,數(shù)學(xué)是非常有用而又具有獨(dú)特美的一門基礎(chǔ)學(xué)科。筆者以微積分為例,和大家分享數(shù)學(xué)美。
一、簡(jiǎn)單美
三、抽象美
正如英國(guó)數(shù)學(xué)家羅素所說(shuō):“數(shù)學(xué),不但擁有真理,而且具有至高的美,是一種冷而嚴(yán)格的美?!痹谖铱磥?lái),這就是一種抽象美,給人無(wú)限的想象空間。如極限就給我們帶來(lái)了無(wú)限的想象空間,《莊子天下篇》中的“一尺之棰,日取其半,萬(wàn)世不竭。”就是最好的體現(xiàn)。另外,數(shù)列的數(shù)學(xué)定義:設(shè){xn}為一數(shù)列,若存在常數(shù)a,對(duì)任意給定的正數(shù)著,總存在正整數(shù)N,當(dāng)n>N時(shí),有不等式|xn-a|<著,則a為數(shù)列{xn}(當(dāng)n寅肄時(shí))的極限。定義里的著是任意給定的,但要保證不等式成立,我們就一定要理解這個(gè)著無(wú)論多么小,不等式也要成立才行。理解這個(gè)定義的過(guò)程,我們能夠體會(huì)到數(shù)學(xué)的抽象美。
四、應(yīng)用美
美國(guó)數(shù)學(xué)教育家克萊因?qū)?shù)學(xué)美作過(guò)這樣的描述:“音樂(lè)能激發(fā)或撫慰情懷,繪畫使人賞心悅目,詩(shī)歌能動(dòng)人心弦,哲學(xué)使人獲得智慧,科技可以改善物質(zhì)生活,但數(shù)學(xué)卻能提供以上一切。”微積分作為數(shù)學(xué)里的重要基礎(chǔ)理論,在物理和經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,取得了輝煌的成就,海王星的發(fā)現(xiàn)就是數(shù)學(xué)理論發(fā)揮無(wú)比威力的例證之一。
總之,數(shù)學(xué)美內(nèi)容豐富,有外在的、內(nèi)在的,還有應(yīng)用的。在今后的學(xué)習(xí)中,我們要對(duì)數(shù)學(xué)美加深認(rèn)識(shí)與思考,發(fā)現(xiàn)美、利用美,讓數(shù)學(xué)這門工具學(xué)科更好地為人類服務(wù)。
(作者單位:湖南師大附中)