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生活中离不开数学

生活中离不开数学
张宇欣
(周恩来政府管理学院 行政管理 1012835)
摘要:数学无处不在,它存在于广袤无垠的大自然中,存在于迅速发展的人类社会里,更存在于我们日常的思维方式中;我们的现实生活中离不开数学,国家的发展更离不开数学。

让我们努力学习并利用这无处不在的数学,让数学之美永世长存。

关键词:黄金比;数学思维;线性规划;创新
据说在公元前4世纪古希腊的雅典,著名的“柏拉图学园”大门口,挂着一块醒目的
牌子,其上写着:“不懂几何者不得入内”。

而在遥远的东方,黑眼睛黄皮肤的华夏儿女也十分重视数学。

商高答周公的“三角之形,勾广三,股修四,经隅五”则被后人概括为直角三角形三边长度关系的勾股定理。

更有《道德经》上著:“道生一,一生二,二生三,三生万物”的至理名言。

由此可见东西方先贤对数和数学都高度重视。

而在“知识爆炸”的今天,数学不仅是一门科学,而且是一门艺术,一种思维方法,它已广泛地影响着人们的生活和思想,我们的生活中离不开数学。

现实世界里的万事万物都蕴含着数学,天上的星星呈点状,十五的月亮,出山的太阳
呈圆形,雪花呈现六重对称性,物体抛出的轨迹呈抛物线形,而各种鲜花花瓣书目竟然可以组成著名的斐波那契数列。

难怪英国的大物理学家狄拉克曾说过:“上帝使用了美丽的数学来创造了这个世界。


数学不仅广泛地存在于自然界之中,而且人们还利用数学美去挖掘和创造美好的事物。

意大利数学家斐波那契发现的数列{FN}:21,13,8,5,3,2,1,1……从第三项起,每两个相邻数之比:2/3、3/5、5/8……F F n n 1+近似值等于
2
15-即0.618,就是黄金分割中的黄金比W 的近似值,而且随着n 的增大,它越来越接近于W 。

两千多年来黄金比在西方世界被广泛应用到各个方面。

例如,埃及大金字塔—胡夫金字塔,高146米,底部正方形边长为232米,二者之比为5:8,接近黄金比。

到了近代,黄金比更深入到人们生活的各个方面。

如过滤嘴烟盒、日历牌、某些邮票、单卡收录机、电视机屏幕、小提琴各部分尺寸等都留有它的印记。

很多国家的国旗上都有正五角星图案,或是其他有关黄金比的图案。

由此可见,数学深刻地影响着我们的物质生活,但实际上,不仅物质生活离不开数学,
人们的精神世界和思维方式更离不开数学。

许多人给数学贴上枯燥乏味的标签,是因为他们认为那些数学定理和数学公式在我们
日常生活中没有用处。

诚然,事实上我们学的定理如勾股定理、三垂线定理等除了做数学题目以外,在以后的工作和生活中直接用到的很少,但是,通过数学学习所获得的数学思想方法和数学思维习惯,在我们日常生活和实际工作中却时时、处处都在起作用。

现代社会迅速发展,所见事物越来越复杂,我们更需要“数学地”去思考和解决问题。

“数学地”思考和理解问题就是要用基本数学观点来看问题。

例如:(1)数量观点:把握事物数量变化,做到“心中有数”;(2)函数观点:把握事物的关联性,有助于更好地理解事物:(3)概率统计观点:用抽样调查和数据分析的方法来处理随机现象;(4)图和网络观点:把事物之间的复杂关系约化为一个图或者网络,进行数学处理;(5)逻辑观点:说话办事要有充分的理由,下结论要有条件。

由此可见,数学在我们的思维方式中扮演了重要角色,假如我们在解决问题时,能更多“数学地”去思考,那么相信我们一定能把事情做得更好一些。

数学不仅影响人们的思维方式还影响着生活的方方面面,数学无处不在,我们无时无
刻不在感受着数学带给我们巨大的变化。

变换、射影几何让人类的视角从二维转移到三维,
成功地实现了时间和空间的转换;博弈论的应用,大到经济政治政策,小到儿童玩的游戏,
源远流长,影响巨大。

难怪古希腊毕达哥拉斯学派的思想家菲洛劳斯说:“庞大万能和完美
无缺是数学的力量所在,它是人类生活的开始和主宰者,是一切事物的参与者。

没有数学,
一切都是混乱和黑暗的。


生活中离不开数学,很多生产生活的实际问题需要数学帮忙解决。

例如在社会生产、
交通运输等活动中,经常需要合理调配人力、物力,合理安排工序,优化组合,而反映到数
学上,就是数学规划问题,包括线形规划、非线性规划、组合优化等。

我们先看一个实际问
题:A 、B 、C 三个城市分别有某种机器10台、10台和8台,D 、E 两市分别需要这种
机器18台和10台。

从A 市运送1台机器到D 、E 运费分别为200元和800元;从B 到D 、
E 运费为300元和700元;从C 到D 、E 运费分别为400元和500元。

问如何安排运输能
使总运费最少?分析:由于问题中数据较多,我们可以设计出一个表格,便于看出其间关系,如表1—1:
表1—1供地与需地运费关系
设从A 市运x 台到D 市,从B 市运y 台到D 市满足总的运费最少,那么两城市之间运
费如表2—1所示:
表2—1供地与需地最少运费关系
由表可知总运费 W ),(y x =
y
x y x y x y x y x 30050017200)10(500)10(700)10(800)18(400300200--=-++-+-+--++(1) 其中y x ,的限制条件为:0≤x ≤10,0≤y ≤10,0≤18-y x -≤8(2)。

于是,问题
演化为在(2)条件下求(1)函数最小值。

求解:(线形规划问题)),(y x W =17200-x y x 200)(3-+(3)由条件可知:
10≤y x +≤18,而当y x +=18时,x 最大值为10,所以将y x +=18,x =10(y =8)代入(3),得W 的最小值W (8,10)=9800元,所以从A 往D 运10台;从B 往D 运8台,往E 运2台;从C 往E 运8台使运费最少。

通过一个小小的实例,我们不难看出数学运用到实际生活中可以降低成本,优化系统,合理分配资源,提高效率。

生活中真的离不开数学,数学对于现代文明和人类进步有着巨大的作用,数学使我们的生活更加精彩。

人类的现实生活需要数学,国家的发展、科学技术进步更离不开数学。

数学在很大程度上决定着一个国家的科学技术水平和发展潜力,进而关系到一个国家的未来和命运。

科技离不开创新,而数学正是培养创新能力的很好的工具。

从数数到计数,从刻画符号到数字的出现,从结绳记事到十进位制的发明,从集合论的诞生到电子计算机的发明都是伟大的创新。

因为国家的发展离不开创新,而创新的培养又离不开数学,所以生活中处处需要数学,我们大学生更应好好学习数学。

数学可以使我们敢于突破传统思维方式,不受现实限制自由创造。

例如因式分解122
23-+--a x x ax a ,很多人会以x 为自变量,就变成了x 的3次多项式,而我们不妨换一个角度考虑,以a 为自变量,就变成关于a 的2次多项式,计算就容易多了,就可写成
)1)(1()1)(1(1)2(2
2322+-+--=-----=-++-a x a x x a x a a x x x x x a 。

由此可见数学能很好地锻炼我们的创新能力。

人才的发展离不开数学,国家的发展更离不开数学。

数学无处不在,它存在于广袤无垠的大自然中,存在于迅速发展的人类社会里,更存在于我们日常的思维方式中;我们的现实生活中离不开数学,国家的发展更离不开数学。

让我们努力学习并利用这无处不在的数学,让数学之美永世长存!
参考文献:[1]胡炳生、陈克胜.《数学文化概论》 安徽人民出版社,2006年8月.
[2]孙荣恒.《趣味随机问题》科学出版社,2004年4月.。

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