《高观点下的初等数学》读书笔记(一)
(2013-09-06 10:49:50)
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分类: 数学世界 |
1. 如何叙述结合律、交换律、分配律?
当数学学习进入初中阶段,我们开始使用抽象的字母符号表示数字,这对于教师和学生,都是一个挑战。毫无疑问,我们需要彻底了解运算的逻辑法则及基础。
加法和乘法,并不是人们的随意为之,需要依据11个基本定律。在教学过程中,结合律、交换律、分配律被再次提出。相比于生硬地直接给出这些定律,我们应当利用一些明显的数字例子加以说明。比如加法结合律,我们可以用(127+389) +111=127+(389+111) =627加以说明;又如分配律15×108=15×(100+8) =15×100+15×8=1620加以说明。
2. 为什么做乘法时“负负得正”?
我想这是很多学生在学习时很困惑的一个问题,为什么两个负数相乘就是正数了。书中给出了一种误导性的证明方法。通过画图,我们得到(a-b)(c-d) =ac-ad-bc+bd,当a=c=0时,我们得到了(-b)(-d) =bd。但事实上,推导过程完全忽略了这个公式成立的先决条件a>b,c>d。
通过一些现实模型,我们可以解释这个问题,比如著名的负债问题。假设一人每天欠债5美元,给定日期的3天后欠债15美元。如果将5美元的债记成-5,那么每天欠债5美元欠债3天可以用数学来表达:3×(-5)=-15。同样一人每天欠债5美元,那么给定日期的3天前,他的财产比给定的日期的财产多15美元,如果我们用-3表示3天前,用-5表示每天欠债,那么3天前他的经济情况可表示为:(-3)×(-5)=15。
另外,我们也可以直接运用基本定律加以证明。方法如下:
(-1)×(-1)=(-1)×(-1)+0×(-1)
=(-1)×(-1)+[(-1)+1]×1
=(-1)×(-1)+(-1)×1+1×1
=(-1) ×(-1+1)+1
=1
3. 为什么数轴上的点和实数一一对应?
这个问题同样是学生非常困惑的。七年级数学教材是这样说的:“数轴上的任意一个点都表示一个实数,而且任意一个实数都可以用数轴上的一个点来表示,所以说数轴上的点与实数是一一对应的。”
首先,这种说法的前半句尤其让我们疑惑,似乎已经将实数默认为了数轴上的所有数,那为什么数轴上就只有有理数和无理数呢?另外,对于“任意一个实数都可以用数轴上的一个点来表示”,我也存在一些疑问。诸如√2、√3容易在数轴上表示,但另外一些毫无规律可循的无理数呢?
对于这个问题,似乎很难用初等数学的知识加以解释。所以,我们可以把这个知识点当成一个公理性的常识,不必深究。