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數(shù)學名詞的欣賞

2018-11-19 07:26顧臻
新高考·高三數(shù)學 2018年1期
關鍵詞:架子雙曲線矩形

伽利略曾說:“自然界這本書是用數(shù)學語言寫的.數(shù)學語言當然包括很多,姑且先窺冰山一角,去欣賞一下最淺層的為大眾所知的數(shù)學名詞吧.

從我們第一天接觸數(shù)學,第一天了解加減乘除開始,各式各樣的數(shù)學名詞就接踵而至.從最基本的,“數(shù)字”“阿拉伯數(shù)字”“負數(shù)”到逐漸學習到的“復數(shù)”“拋物線”……這些名詞在整個知識體系中起著至關重要的作用,有些從字面上就能理解它表達的含義,而有些,卻有著獨特的內涵和文化,或者需要和圖形相結合方能理解.

先舉一個簡單的例子一一約分,約分這個名詞第一次出現(xiàn)是在《九章算術》里.可半者半之,不可半者,副置分母、子之數(shù),以少減多,更相減損,求其等也.以等數(shù)約之.這也被稱為“更相減損術”.而為什么命名為“約分”呢,我的推斷是這樣的,“約”在古代有簡單簡要的意思,放在“分”之前,做使動用法,化簡分數(shù),使其至不可約,即不可再簡.

又比如“商數(shù)”,對于它的命名,尤其是對“商”的定義,我查閱資料時發(fā)現(xiàn)有兩個可以作為解釋,其中一個是“計算、計度”的意思,另一個是“古代計時的漏壺中箭上的刻度”,若為前者,雖解釋得通,但是計算包括加減乘除各種運算,為什么要單獨列除法所得結果為“商數(shù)”呢?若為后者,就比較容易闡述,作除即將分子等分為幾份,而每一份便恰如那箭上的刻度,相等而均勻.故在我看來,商的含義應該是后者比較說得通.

由此看見,在了解一些簡單的數(shù)學名詞的含義時,似乎有了“蘇軾探石鐘山命名緣由”的感覺.除了這些帶著古典字義的名詞值得我們去欣賞外,還有一些其他類型的名詞同樣有趣而值得探究.

在學習解析幾何的雙曲線過程中,“共軛雙曲線”大概是大部分學生第一眼看到完全無法理解含義的名詞(圖1所示的就是一對共輾雙曲線).首先,兩頭牛背上的架子稱為軛,軛使兩頭牛同步行走.那么,共軛即為按一定的規(guī)律相配的一對,即共同使用一個約束條件而形成的不同形態(tài).

對于共軛雙曲線而言,從圖形上看,其所“共”之“軛”大概就是圖2中用粗框框出來的矩形以及兩條漸近線,而兩條漸近線是矩形的衍生品,所以這個“軛”明確來講,應該就是指那個矩形.所謂解析幾何,既有解析也有幾何,代數(shù)與幾何相輔相成.

當其中的矩形確定時,雙曲線的實軸與虛軸就定了下來,故兩支的頂點到原點的距離就確定了.同時,矩形的對角線固定了雙曲線的走向.在這樣的兩個條件下,雙曲線就只有兩種可能了.從另一個角度來看,這樣的一對雙曲線稱為孿生亦不為過,出于同母,極為相像,卻又不同.

在我看來,共軛復數(shù)所共之“軛”,可能比雙曲線要復雜一些,指的大概是共有一個實部且模長相等,從而構成了圖3所示的圖形.或者形象一點來講,實部相等就像兩頭牛身上那同一個架子,而兩頭牛關于這個架子的中垂線是對稱的,又導出了模長相等.

數(shù)形結合之例太多,舉“共軛”之例不僅因為它是數(shù)形結合方面的典型,更是由于它的命名與結構形狀的整體相關.在了解了共軛本義之后,對于共軛復數(shù)、共軛雙曲線的理解可能會更加深入吧.

綜上,數(shù)學名詞不僅僅是數(shù)學思想的折射,更是中華文字、文化的投影,先賢或者今人以不同的文字來命名數(shù)學概念的時候,既要考慮對這個概念的定義概括,也要考慮它的和諧優(yōu)雅,這倒是讓我想到了一個詞“雅俗共賞”,既通俗又優(yōu)雅,其美蓋于此矣.

當然,以上說法也不過是一隅之說,只是我對數(shù)學名詞之美欣賞的一點想法而已.

教師點評顧臻同學選修了校本課程《高中數(shù)學欣賞》,這是一篇期終考核的作文.文章先從常見的數(shù)學名詞談起,重點欣賞了“共扼”一詞的內涵,視角開闊,文筆較好.

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