Hurwitz-Radon問题——等价和約化是处理数学問題的一种基本方法

讀者在处理数学問題可能已經有过这样的經驗:試图直接解决一个数学問題正在一筹莫展的时候,往往是把它化成另一个等价的問題而得到解决;直接解决原問題之所以感到棘手,一方面固然可能由于原問題的确难以直接处理,另一方面也可能是由于对問題的这种表現形式以及解决它所需的知識和工具掌握得不够充分。把一个問題化为另一个等价的問題,就增大了我們已經掌握的工具和知識的利用率;問題采用不同的表現形式,就会因使用的方法不同而增大了解决它的可能性。列举出問題的一切表現形式,以便从中选出一种合适的来处理,从方法論的观点說来,这是十分重要的。本文的目的,一方面固然是介紹Hurwitz-     

在“用一元二次方程解应用問題”教学中的两个問题

問題虽然是发生在师大同学的实习課中,但对于中学老师們来說,也不无研究的意义。因此,写出来和中学的老师們商榷,并希予以指正。一、关于設x(或y)代表什么数的問題 有些实习生在教学这一課題时說:“对某些应用問題只能用x(或y)代表另外的未知数,从而間接地求得題中所要求的未知数。对这样的問題根本不能设x(或y)直接代表题中所要求的未知数而解出。”这种說法是不对的。根本沒有不能用x直接代表題中所要求的     

数学题的拟造

(一) 对于一道数学題,教师經常可以通过适当地变更問題的条件和結論,或变更問題的內容和形式,拟造出一些新的数学題来,这种工作称为数学題的拟造。任何一道数学題,都蘊涵着一定的数量間的相依关系或图形性貭問的相依关系。在解題的时候,还要运用一些特定的邏輯关系和思維方法,通过数学題的拟造,甚至是最簡单的拟造,都能使我們对其中的关系有更深刻的认識并对所运用的方法能更透彻地掌握。恩格斯在自然辯証法中曾說:“数学上各种形态的轉变,并不是一种无聊的游戏,它是数学科学最有力的杠杆之一。”这話不仅对于数学定律和公式等的变形是正确的,对于数学問題的变形和拟造也同样是正确的,近代数学有些部門正是在对旧有的問題进行內容和形     

关于因式分解的克郎湼克定理

将带整系数或有理系数的多項式分解为带整系数或有理系数的不可約多項式的乘积,是中学里因式分解教学中的主要問題,也是一般中学师生感到困难的問題。困难主要是两个“心中无数”:第一,是否已經分到不能再分,心中无数;第二,分解方法是否合理,心中无数。其实对于这两“无数”,下面的克郎湼克定理可以完全解决的。克郎湼克定理。設f(x)是任意一个带有理系数的次数≥1的多項式,那末經过有限次有理运算之后,永远可以将f(x)分解为一些带有理系数的不可約多項式的乘积。单从定理的陈述来看,只能說这个定理肯定了整数系数和有理系数多項式因式分解的可能性,但这个定理的証明过程,也給出了找f(x)的不可約因式的具体途径。所以說这个定理能够解决上述的两个問題。可是这个定理在高等学校代数教科书中很少提到。原     

关于“預定准确度的計算法”敎学的几点意見

1956年出版的中等專業学校代数敎科書中“按預定准确度的算法”一节,無論是解决問题所使用的方法或在敎材的編排方面都存在一些值得商榷的問题。我仅將我对这一节的編写意見提出来和大家研究。 (一) 我認为作者在这一节里所使用的方法是不正确的,因为应用这种方法去解决問題,在很多情况下並不能达到預定的准确度。为了便于說明問題,現在引用     

18世紀和19世紀上半期数的学說

1.数的概念經过了好多世紀复雜的歷史發展过程。数的学說某礎和方法也随之建立起來了。在歷史上,自18世纪初到19世纪中期,数的学說的奠基問題特別受到注意,在这时期中,解决技術和精确科学問題关联着数的概念一切增長着的应用。数的概念大大地擴充了。發現了数的新奇的性質(特別是复数和多元数)。从17世纪到18世紀,数学家所獲得的数的学說建立的基礎和方法因而受到批判。特別是19世纪上半期研究所得的肯定成果。就是把数的学說的奠基方法方面的主要輪廓定形下來,直到現在还通常地採用它們。在我們的文献中,关於18世紀和19世紀上半期数的学說奠基方法的發展史,在数学史里叙述得很不够。在資產階級数学史家的著作中經常不正确地——即唯心主义和形而上学地     

談談解析几何的基本思想

(一) 几何學产生在古代的埃及。那时候在埃及由于尼罗河水泛滥,經常把土地的界限冲掉,所以需要测量土地,几何学就是由人类实践的这种的需要而产生的。到两千多年前(公元前三世紀),在古代希腊几何学得到了迅速发展,欧几里得的几何原本一书問世是那时几何学发展的一个总結。从那时候起直到十七世紀初笛卡儿創立解析几何之前,几何学的研究还沒有什么一般的方法,也沒有一个有力的工具。給了一个几何问题,人們要解决它就需要根据所給問題的特殊性貭,去找出解决这个特殊問题的特殊方法。因为沒有一个借以真解决問題的一般原則和一般的方法,所以真給了一个几何问题,要解决它往往是很困难的。即使是找到了解决所給問題的特殊方法,但由于沒有有力的工具,所以在具体求解問題时,也是非常麻煩的。这些現象从平面几何中的一些問题的繁难程度就可以看到。     

对於1956-1957学年度中学数学教学大綱(修訂草案)的几点体会

1956-1957学年度的中学数学教学大綱(修訂草案)已經由教育部公布实行了。新的大綱是在1954年度所公布的大綱的基础之上修訂成的。笔者曾有机会参加了这次大綱的修訂工作,現在把我个人在参加这項工作当中的几点体会提供出来,供同志們参考。这次大綱的修訂,除了对於各个年級的教学时数有些变动,加入了地区测量之外,主要的还是把大綱的总說明和算术大綱及其說明加以徹底的修訂,其余部分基本上都还沒有改变。在修訂当时,也曾有人提出过这样的意見:是否可以参照苏联最近修訂大綱的情况我們自己做一番通盤的修訂,但是这样做了就会發生另外的許多問題。例如中学和大学的課程銜接問題,教科書及其参考材料的編写問題,师資的水平問題以及与有关学科的紧密配合問題等等。如果这些問題都沒有获得很好地解决,就把大綱做通盤的修訂,势必給教学帶来不必要的困难,甚至会降低教学質量。因此我觉得这种有計划地、有步驟地採取分期修訂大綱的办法是正确的,是切实可行的。     

工程技术中的經驗公式

在工程技术中,不論是对某个技术过程作理論分析还是进行某一項技术設計,我們常常不可避免的要遇到一大堆的实驗数据。因此怎样把实驗数据进行正确的数學加工的問題就成为运用数学来解决一些实际問題时所常遇見的一个数学問題。一般說来,实驗数据的数学处理它包含着相当广泛的內容。在本文里,我們仅就对实驗数据作定量分析时所遇見的最基本的問題——建立經驗公式的問題向讀者作一簡要的介紹。所謂經驗公式,就是指那些反映已給試驗結果的規律性的近似表达式的总称。从工程技术角度来看,建立經驗公式的主要目的有二个:     

線代数学的基本概念

对於所謂“初等”数学来說,还保存着来自希腊科学的,一方面是代数方法而另一方面又是直观的几何概念的这种彼此分裂的特征。誠然,在解几何問題时常常要用到某些代数方法,但是在初等数学中,沒有把几何問題归結为代数問題的一般方法,同样也沒有对代数公式和代数关系式作几何解釋的一般方法。这样的一般方法中最簡單的是在空間中引入坐标系。这就使我們有可能在空間中的每一个点与三个实数x,y,z的数組之間建立起对应,与量x,y,z有关的每一个方程可以解釋为空間中的某一个面等等。这样一来,坐标法首先使我們能按照完全确定的法則,系統地利用代数以解决几何問題,分类和討論各种不同的几何形象(曲線,曲面等),其次使我們有可能按照非常一般的法則,对各种不同的代数关系式作几何解釋,例如,任何一个線性方程     

关于三角形垂心位置的教具

关于三角形的外心与垂心的位置問題,一般中学生对它是不够重視的,往往在一些具体問題上,只注意到銳角三角形的情形,因而便把外心或垂心不在形內的情形忽略了.究其原因,一方面是經常在解决有关三角形的問題时,仅仅画一个銳角三角形的圖就算了;另一方面是     

希尔伯特第五問題

1900年在巴黎举行的国际数学会議上,希尔伯特(D.Hilbert)作了以数学問題为題的讲演,向数学界提出了23个問題。这篇讲演具有十分重大的意义,这不仅是因为希尔伯特恰恰在两个世紀轉折的时候提出了这些問題,更重要的是,如在他讲演的一开始所說的,“揭起包着未来的面紗,一瞥我們今后科学的进展,探索未来世紀如何发展的秘密,以及有否不可解者,追求引导这些一般化的数学思想的特殊目的是什么,在未来的世紀里,在广闊而且丰富的数学思想的各个領域里,将能发現什么新的方法和新的事实”。这篇讲演中的各个問題之間的联系不太大,問題的大小和难易也各不相同,但是可以說几乎是包含了本世紀数学界所有致力研究的課題。本文所要談的第五問題已經肯定地被解决,它已成为数学界閑談的資料。問題是这样叙述的:“試不用可微性来定义Lie羣”。首先,让我們来說明它的意义。     

我对講解算术应用問題的一点体会

初一学生,有时常常这样反映:算术应用問題难,遇到一道题,找不到解題的途径,无从下手;有的对某些应用問題,虽然会解,但不会讲解道理,因此缺乏判断解法是否合理的能力;有的不会分析已知条件和未知条件之間的数量关系,乱套公式,以致造成錯誤。我觉得产生这种情况的主要原因是学生缺乏独立思考的能力,这反映了在我过去的教学中,过多地注意了如何教懂学生,而疏忽了如何教会学生。另一方面也反映了学生对一些基本知識掌握得不透彻。事实上,任何一个較复杂的应用題,經过分析可以看出它是若干簡单問題的綜合,只要让学生学会分析,掌握規律,那末他們就会举一反三地去解决他們所遇到的一些問題。当我认識到这些后,在教学中作了改进,学生的解題能力有了一些提高。下面簡单地談談我讲解一个应用問題的过程: 甲用每小时4.25公里的     

n個相異文字的直線排列问题

排列問題在中學生的感覺中是認為比較困難的,特别是當條件複雜時就更難着手,為了幫助中學的同學解决排列問題,讓我來介紹一種解决一般的直線排列問題的普遍方法。為清楚起见我在下面分成幾部份來說,並且舉些例子。     

关于三分角問題的“研究”问题——答一些青年学生問

近年来,我們中国科学院数学研究所收到了不少关于三分角問題的来信。在这些信中,絕大多数都是来自全国各地的青年学生,他們在钻研数學問題上,敢于通过自己的独立钻研,想尽种种方法来謀求“問題”的解决,这种精神是好的。但是由于对三分角問題的实质缺乏全面的了解,对用圓規直尺三等分任意一角的不可能性沒有得到正确的理解。因此他們白白地耗費了很多时間和精力。根据这种情况,我們认为有必要向青年学生再作一次广泛的說明,使对三分角問題的提法上有較为正     

动态規划概論

动态規划是运筹学中規划論的一个分支。这个数學方法的奠基人是数学家R.貝尔曼,十多年来,由于他的努力,动态規划发展成为一門具有完整体系和独創性的数学。对于我国人民,运筹学已經是一个熟悉的名子;但是,目前我們經常考虑的还只是綫性規划,用它来处理具有某些綫性特征的过程.然而,在經济活动和技术領域中存在着大量的复杂的多級决策过程問題;这种过程的数学模型具有独特的結构,往往不能直接求解。其中某些問題,虽然在理論上可以用微积分学或綫性規划方法来解决,但是,实际上,解一个簡单的問題也需要大量的演算,并且,遇到技巧上的困难。在許多情     

中学数学中的极大值和极小值

在社社会主义生产建設和日常生活中,人們为了很好地貫彻勤俭建国勤俭持家的精神,都在考虑如何才能用最少的原材料和最少的劳动力收到最大的效果。例如食品厂工人在做罐头盒吋就須研究如何用最少的洋鉄片或紙皮做成一定容积的盒子。又如建筑工人在修筑下水道吋,也得考虑怎样修筑才能使水道排水效能最好。諸如此类的問題在数学中总称之为“极大极小問題”。解决这类問題的强有力工具是微分学和变分学,但在不少情况下,只用初等数学也可以解决。本文就从如何利用高中代数、三角和几何的知識来解决这些問題作一簡单介紹。     

在中学增設概率论与数理統計的可能性

为了使数学更好地为我国的社会主义与共产主义建设服务,目前的迫切問題是要求数学教材联系实际和現代化。数学中的現代內容,一般地說,与現代的社会实践联系較紧,因而具有較广泛的发展前途。只有抓住数学中新生的进步的东西,才能迅速攀登世界数学的高峯。人們在实际中,經常碰到的現象大致可分为两类:必然現象与偶然現象,亦卽在一定条件下,必然出現(或不出現)的現象与可能出现也可能不出現的現象。如果說,微分方程是研究必然現象的有力工具,那么,研究偶然現象的有力武器便是概率論与数理統計(以下簡称概率統計)。正是由于在实际中存在大量的偶然現象,所以必須在中学讲授它,使它为广大羣众所掌握,为我国的建设服务。也只有这样,才能使这門学科在我国迅速发展。这里一个基本问题是可能性問題,就是說,中学同学是否可能学好这門課程。現在我們从下列三方面,較仔細地考察一下。     

二次方程中的物理問题

在現有的各种代数习題集中,除了关于均勻运动的問題外,物理問题所构成的二次方程只有很少的一些。在(?)拉利切夫的习題集中比其他的还稍微多些。但是在他的109个題目中,若不算均匀运动的問題吋,共有9个。下表說明在这几个問題中,是如何采用了物理定律的:     

博奕論杂談:(一)二人博奕

正象十七世紀时概率論的产生与一些賭博問題有关那样,在本世紀发展起来的博奕論也与一些賭博以及下棋中的数学問題有关。在1921年时,法国的E.Borel为了在用数学方法处理賭博一类問題时,提出了“策略”这样一个概念,賭徒智力的高下就体現在是否能善于选择策略这一点上,这可以說是博突論的萌芽。我們先来举一个用撲克牌打賭的例子。甲乙两人各从一付撲克牌中选取5张后同时下注,賭注限定是a元或b元,此处a>b>