洪高峰
直線與曲線是相對而言的,直線(包括線段、射線)是構(gòu)成幾何圖形的最基本元素之一,由無數(shù)個點構(gòu)成,是面的組成部分.直線沒有端點,向兩端無限延伸,長度無法度量.在平面上過不重合的兩點有且只有一條直線,即不重合兩點確定一條直線.說到直線,在它的家族中還有兩個成員不得不提,那就是線段和射線.射線是指由線段的一端無限延長所形成的直線,射線有且僅有一個端點,無法測量長度(它無限長).在歐幾里得幾何學(xué)中,直線上的一點和它一旁的部分所組成的圖形稱為射線.幾何學(xué)中的射線,我們通常形象地把它看作是手電筒發(fā)出的光線.線段是指兩端都有端點的直線,不可延伸,有別于直線、射線,生活中線段的實例比比皆是.
有人說如果筆直的鐵軌向兩端無限延長就可以看作是直線;有人說如果筆直的電線向兩端無限延長也可以看作是直線;有人說孫悟空手中的金箍棒也可以看作是直線……可是,鐵軌會彎曲啊;電線有起點和終點,有長短?。粚O悟空的金箍棒上到天宮,下到地獄也就沒有了啊!那么,生活中到底有沒有直線呢?
其實,我們所討論的生活中的直線實例,不是嚴(yán)格數(shù)學(xué)意義上的實例,只是描述性的.我們討論問題不能這么死扣某個字眼、鉆牛角尖.數(shù)學(xué)源于生活,但又高于生活.數(shù)學(xué)概念是從生活中總結(jié)出來的,但不是生活本身,它更抽象,更有普遍性.所以當(dāng)我們要將數(shù)學(xué)生活化時(也就是列舉生活中的實例),沒有純粹意義的實例了,只有描述性的東西.我們在學(xué)習(xí)中之所以要列舉“實例”,目的是幫助大家理解抽象的數(shù)學(xué)概念,只是一種手段,不要誤認為某個數(shù)學(xué)概念本身就是這個樣子,從而導(dǎo)致對數(shù)學(xué)概念理解的錯誤.生活中直線的實例確實很難找到,只有通過描述和恰當(dāng)?shù)谋扔鞑拍軒椭蠹医⒅本€的概念.
既然生活中并沒有直線,那么為什么要研究直線呢?直線可以看成由線段、射線延長得到的;在探究線段平行,過一點作線段垂線時,其實都是指它們所在直線的平行線或垂線.我們在直線上任意取一點,然后這一點和一旁的部分就可以看成一條射線;在直線上任意取兩點,那么,這兩點和這兩點之間的部分就是線段.直線向兩個方向自然延伸;射線向一方無限延伸,而向另一方向只能人為延長;線段不能自然延伸,只能向兩個方向人為延長.直線、射線、線段是三個小伙伴,是直線型家族里的重要成員.研究直線、射線、線段是研究幾何的基礎(chǔ)與起點.
(作者單位:江南大學(xué)附屬實驗中學(xué))