A. 數學公式是怎麼來的
數學(漢語拼音:shù xué;希臘語:μαθηματικ;英語:Mathematics),源自於古希臘語的μθημα(máthēma),其有學習、學問、科學之意.古希臘學者視其為哲學之起點,「學問的基礎」.另外,還有個較狹隘且技術性的意義——「數學研究」.即使在其語源內,其形容詞意義凡與學習有關的,亦會被用來指數學的.
其在英語的復數形式,及在法語中的復數形式+es成mathématiques,可溯至拉丁文的中性復數(Mathematica),由西塞羅譯自希臘文復數τα μαθηματικά(ta mathēmatiká).
在中國古代,數學叫作算術,又稱算學,最後才改為數學.中國古代的算術是六藝之一(六藝中稱為「數」).
數學起源於人類早期的生產活動,古巴比倫人從遠古時代開始已經積累了一定的數學知識,並能應用實際問題.從數學本身看,他們的數學知識也只是觀察和經驗所得,沒有綜合結論和證明,但也要充分肯定他們對數學所做出的貢獻.
基礎數學的知識與運用是個人與團體生活中不可或缺的一部分.其基本概念的精煉早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本內便可觀見.從那時開始,其發展便持續不斷地有小幅度的進展.但當時的代數學和幾何學長久以來仍處於獨立的狀態.
代數學可以說是最為人們廣泛接受的「數學」.可以說每一個人從小時候開始學數數起,最先接觸到的數學就是代數學.而數學作為一個研究「數」的學科,代數學也是數學最重要的組成部分之一.幾何學則是最早開始被人們研究的數學分支.
直到16世紀的文藝復興時期,笛卡爾創立了解析幾何,將當時完全分開的代數和幾何學聯繫到了一起.從那以後,我們終於可以用計算證明幾何學的定理;同時也可以用圖形來形象的表示抽象的代數方程.而其後更發展出更加精微的微積分.
西方最原始math(數學)應用之一,奇普
現時數學已包括多個分支.創立於二十世紀三十年代的法國的布爾巴基學派則認為:數學,至少純數學,是研究抽象結構的理論.結構,就是以初始概念和公理出發的演繹系統.他們認為,數學有三種基本的母結構:代數結構(群,環,域,格……)、序結構(偏序,全序……)、拓撲結構(鄰域,極限,連通性,維數……).[1]
數學被應用在很多不同的領域上,包括科學、工程、醫學和經濟學等.數學在這些領域的應用一般被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並促成全新數學學科的發展.數學家也研究純數學,也就是數學本身,而不以任何實際應用為目標.雖然有許多工作以研究純數學為開端,但之後也許會發現合適的應用.
具體的,有用來探索由數學核心至其他領域上之間的連結的子領域:由邏輯、集合論(數學基礎)、至不同科學的經驗上的數學(應用數學)、以較近代的對於不確定性的研究(混沌、模糊數學).
就縱度而言,在數學各自領域上的探索亦越發深入.
圖中數字為國家二級學科編號.
結構
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許多如數、函數、幾何等的數學對象反應出了定義在其中連續運算或關系的內部結構.數學就研究這些結構的性質,例如:數論研究整數在算數運算下如何表示.此外,不同結構卻有著相似的性質的事情時常發生,這使得通過進一步的抽象,然後通過對一類結構用公理描述他們的狀態變得可能,需要研究的就是在所有的結構里找出滿足這些公理的結構.因此,我們可以學習群、環、域和其他的抽象系統.把這些研究(通過由代數運算定義的結構)可以組成抽象代數的領域.由於抽象代數具有極大的通用性,它時常可以被應用於一些似乎不相關的問題,例如一些古老的尺規作圖的問題終於使用了伽羅理論解決了,它涉及到域論和群論.代數理論的另外一個例子是線性代數,它對其元素具有數量和方向性的向量空間做出了一般性的研究.這些現象表明了原來被認為不相關的幾何和代數實際上具有強力的相關性.組合數學研究列舉滿足給定結構的數對象的方法.
空間
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空間的研究源自於歐式幾何.三角學則結合了空間及數,且包含有非常著名的勾股定理、三角函數等。現今對空間的研究更推廣到了更高維的幾何、非歐幾何及拓撲學.數和空間在解析幾何、微分幾何和代數幾何中都有著很重要的角色.在微分幾何中有著纖維叢及流形上的計算等概念.在代數幾何中有著如多項式方程的解集等幾何對象的描述,結合了數和空間的概念;亦有著拓撲群的研究,結合了結構與空間.李群被用來研究空間、結構及變化.
基礎
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旋轉曲面
主條目:數學基礎
為了弄清楚數學基礎,數學邏輯和集合論等領域被發展了出來.德國數學家康托爾(1845-1918)首創集合論,大膽地向「無窮大」進軍,為的是給數學各分支提供一個堅實的基礎,而它本身的內容也是相當豐富的,提出了實無窮的思想,為以後的數學發展作出了不可估量的貢獻.
集合論在20世紀初已逐漸滲透到了各個數學分支,成為了分析理論,測度論,拓撲學及數理科學中必不可少的工具.20世紀初,數學家希爾伯特在德國傳播了康托爾的思想,把集合論稱為「數學家的樂園」和「數學思想最驚人的產物」.英國哲學家羅素把康托的工作譽為「這個時代所能誇耀的最巨大的工作」
邏輯
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主條目:數理邏輯
數學邏輯專注在將數學置於一堅固的公理架構上,並研究此一架構的成果.就其本身而言,其為哥德爾第二不完備定理的產地,而這或許是邏輯中最廣為流傳的成果.現代邏輯被分成遞歸論、模型論和證明論,且和理論計算機科學有著密切的關聯性.
符號
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主條目:數學符號
也許我國古代的算籌是世界上最早使用的符號之一,起源於商代的占卜.
我們現今所使用的大部分數學符號都是到了16世紀後才被發明出來的.在此之前,數學是用文字書寫出來,這是個會限制住數學發展的刻苦程序.現今的符號使得數學對於人們而言更便於操作,但初學者卻常對此感到怯步.它被極度的壓縮:少量的符號包含著大量的訊息.如同音樂符號一般,現今的數學符號有明確的語法和難以以其他方法書寫的訊息編碼.
嚴謹性
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數學語言亦對初學者而言感到困難.如何使這些字有著比日常用語
周髀算經
更精確的意思,亦困惱著初學者,如開放和域等字在數學里有著特別的意思.數學術語亦包括如同胚及可積性等專有名詞.但使用這些特別符號和專有術語是有其原因的:數學需要比日常用語更多的精確性.數學家將此對語言及邏輯精確性的要求稱為「嚴謹」.
嚴謹是數學證明中很重要且基本的一部分.數學家希望他們的定理以系統化的推理依著公理被推論下去.這是為了避免依著不可靠的直觀,從而得出錯誤的「定理」或"證明",而這情形在歷史上曾出現過許多的例子.在數學中被期許的嚴謹程度因著時間而不同:希臘人期許著仔細的論點,但在牛頓的時代,所使用的方法則較不嚴謹.牛頓為了解決問題所作的定義,到了十九世紀才讓數學家用嚴謹的分析及正式的證明妥善處理.今日,數學家們則持續地在爭論電腦輔助證明的嚴謹度.當大量的計算難以被驗證時,其證明亦很難說是有效地嚴謹.
數量
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數量的學習起於數,一開始為熟悉的自然數及
四元玉鑒
整數與被描述在算術內的有理和無理數.
另一個研究的領域為其大小,這個導致了基數和之後對無限的另外一種概念:阿列夫數,它允許無限集合之間的大小可以做有意義的比較.
簡史
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西方數學簡史
數學的演進大約可以看成是抽象化的持續發展,或是題材的延展.而東西方文化也採用了不同的角度,歐洲文明發展出來幾何學,而中國則發展出算術.第一個被抽象化的概念
海島算經
大概是數字(中國的算籌),其對兩個蘋果及兩個橘子之間有某樣相同事物的認知是人類思想的一大突破.除了認知到如何去數實際物件的數量,史前的人類亦了解如何去數抽象概念的數量,如時間—日、季節和年.算術(加減乘除)也自然而然地產生了.
更進一步則需要寫作或其他可記錄數字的系統,如符木或於印加人使用的奇普.歷史上曾有過許多各異的記數系統.
古時,數學內的主要原理是為了研究天文,土地糧食作物的合理分配,稅務和貿易等相關的計算.數學也就是為了了解數字間的關系,為了測量土地,以及為了預測天文事件而形成的.這些需要可以簡單地被概括為數學對數量、結構、空間及時間方面的研究.
西歐從古希臘到16世紀經過文藝復興時代,初等代數、以及三角學等初等數學已大體完備.但尚未出現極限的概念.
17世紀在歐洲變數概念的產生,使人們開始研究變化中的量與量的互相關系和圖形間的互相變換.在經典力學的建立過程中,結合了幾何精密思想的微積分的方法被發明.隨著自然科學和技術的進一步發展,為研究數學基礎而產生的集合論和數理邏輯等領域也開始慢慢發展.
中國數學簡史
主條
楊輝三角
目:中國數學史
數學古稱算學,是中國古代科學中一門重要的學科,根據中國古代數學發展的特點,可以分為五個時期:萌芽;體系的形成;發展;繁榮和中西方數學的融合.
B. 數學簡便計算,有哪幾種方法
主要有六大方法:
「湊整巧算」——運用加法的交換律、結合律進行計算。
運用乘法的交換律、結合律進行簡算。
運用減法的性質進行簡算,同時注意逆進行。
運用除法的性質進行簡算 (除以一個數,先化為乘以一個數的倒數,再分配)。
運用乘法分配律進行簡算。
混合運算(根據混合運算的法則)。
C. 數學計算的規律有哪些
談數學解題的規范
解題是深化知識、發展智力、提高能力的重要手段。規范的解題能夠養成良好的學習習慣,提高思維水平。在學習過程中做一定量的練習題是必要的,但並非越多越好,題海戰術只能加重學生的負擔,弱化解題的作用。要克服題海戰術,強化解題的作用,就必須加強解題的規范。
解題的規范包括審題規范、語言表達規范、答案規范及解題後的反思四個方面。
一、審題規范
審題是正確解題的關鍵,是對題目進行分析、綜合、尋求解題思路和方法的過程,審題過程包括明確條件與目標、分析條件與目標的聯系、確定解題思路與方法三部分。
(1)條件的分析,一是找出題目中明確告訴的已知條件,二是發現題目的隱含條件並加以揭示。
目標的分析,主要是明確要求什麼或要證明什麼;把復雜的目標轉化為簡單的目標;把抽象目標轉化為具體的目標;把不易把握的目標轉化為可把握的目標。
(2)分析條件與目標的聯系。每個數學問題都是由若干條件與目標組成的。
解題者在閱讀題目的基礎上,需要找一找從條件到目標缺少些什麼?或從條件順推,或從目標分析,或畫出關聯的草圖並把條件與目標標在圖上,找出它們的內在聯系,以順利實現解題的目標。
(3)確定解題思路。一個題目的條件與目標之間存在著一系列必然的聯系,這些聯系是由條件通向目標的橋梁。用哪些聯系解題,需要根據這些聯系所遵循的數學原理確定。解題的實質就是分析這些聯系與哪個數學原理相匹配。有些題目,這種聯系十分隱蔽,必須經過認真分析才能加以揭示;有些題目的匹配關系有多種,而這正是一個問題有多種解法的原因。
二、語言敘述規范
語言(包括數學語言)敘述是表達解題程式的過程,是數學解題的重要環節。
因此,語言敘述必須規范。規范的語言敘述應步驟清楚、正確、完整、詳略得當,言必有據。數學本身有一套規范的語言系統,切不可隨意杜撰數學符號和數學術語,讓人不知所雲。
三、答案規范
答案規范是指答案准確、簡潔、全面,既注意結果的驗證、取捨,又要注意答案的完整。要做到答案規范,就必須審清題目的目標,按目標作答。
四、解題後的反思
解題後的反思是指解題後對審題過程和解題方法及解題所用知識的回顧節思考,只有這樣,才能有效的深化對知識的理解,提高思維能力。
(1)有時多次受阻而後「靈感」突來。不論哪種情況,思維都有很強的直覺性,若在解題後及時重現一下這個思維過程,追溯「靈感」是怎樣產生的,多次受阻的原因何在,總結審題過程中的思維技巧,這對發現審題過程中的錯誤,提高分析問題的能力都有重要作用。
(2)這些方法的熟練程度密切相關,學生在解題時總是用最先想到的方法,也是他們最熟悉的方法,因此,解題後反思一下有無其它解法,可使學生開拓思路,提高解題能力。
D. 數學中的圓周率是怎麼算出來的
圓周率是用圓的周長除以它的直徑計算出來的。
「圓周率」即圓的周長與其直徑之間的比率。關於它的計算問題,歷來是中外數學家極感興趣、孜孜以求的問題。德國的一位數學家曾經說過:「歷史上一個國家所算得的圓周率的准確程度,可以作為衡量這個國家當時數學發展的一個標志。」我國古代在圓周率的計算方面長期領先於世界水平,這應當歸功於魏晉時期數學家劉徽所創立的新方法——「割圓術」。
所謂「割圓術」,是用圓內接正多邊形的周長去無限逼近圓周並以此求取圓周率的方法。這個方法,是劉徽在批判總結了數學史上各種舊的計算方法之後,經過深思熟慮才創造出來的一種嶄新的方法。
中國古代從先秦時期開始,一直是取「周三徑一」(即 )的數值來進行有關圓的計算。但用這個數值進行計算的結果,往往誤差很大。正如劉徽所說,用「周三徑一」計算出來的圓周長,實際上不是圓的周長而是圓內接正六邊形的周長,其數值要比實際的圓周長小得多。東漢的張衡不滿足於這個結果,他從研究圓與它的外切正方形的關系著手得到圓周率。這個數值比「周三徑一」要好些,但劉徽認為其計算出來的圓周長必然要大於實際的圓周長,也不精確。劉徽以極限思想為指導,提出用「割圓術」來求圓周率,既大膽創新,又嚴密論證,從而為圓周率的計算指出了一條科學的道路。
在劉徽看來,既然用「周三徑一」計算出來的圓周長實際上是圓內接正六邊形的周長,與圓周長相差很多;那麼我們可以在圓內接正六邊形把圓周等分為六條弧的基礎上,再繼續等分,把每段弧再分割為二,做出一個圓內接正十二邊形,這個正十二邊形的周長不就要比正六邊形的周長更接近圓周了嗎?如果把圓周再繼續分割,做成一個圓內接正二十四邊形,那麼這個正二十四邊形的周長必然又比正十二邊形的周長更接近圓周。這就表明,越是把圓周分割得細,誤差就越少,其內接正多邊形的周長就越是接近圓周。如此不斷地分割下去,一直到圓周無法再分割為止,也就是到了圓內接正多邊形的邊數無限多的時候,它的周長就與圓周「合體」而完全一致了。
按照這樣的思路,劉徽把圓內接正多邊形的面積一直算到了正3072邊形,並由此而求得了圓周率 為3.14和 3.1416這兩個近似數值。這個結果是當時世界上圓周率計算的最精確的數據。劉徽對自己創造的這個「割圓術」新方法非常自信,把它推廣到有關圓形計算的各個方面,從而使漢代以來的數學發展大大向前推進了一步。
以後到了南北朝時期,祖沖之在劉徽的這一基礎上繼續努力,終於求得了圓周率:精確到了小數點以後的第七位。在西方,這個成績是由法國數學家韋達於1593年取得的,比祖沖之要晚了一千一百多年。祖沖之還求得了圓周率的兩個分數值,一個是「約率」22/7 ,另一個是「密率」355/113,其中 355/113 這個值,在西方是由德國的奧托和荷蘭的安東尼茲在16世紀末才得到的,都比祖沖之晚了一千一百年。劉徽所創立的「割圓術」新方法對中國古代數學發展的重大貢獻,歷史是永遠不會忘記的。
E. 小學數學中的計算公式大全
小學的數學所有公式
1、 每份數×份數=總數 總數÷每份數=份數
總數÷份數=每份數
2、 1倍數×倍數=幾倍數 幾倍數÷1倍數=倍數
幾倍數÷倍數= 1倍數
3、 速度×時間=路程 路程÷速度=時間
路程÷時間=速度
4、 單價×數量=總價 總價÷單價=數量
總價÷數量=單價
5、 工作效率×工作時間=工作總量
工作總量÷工作效率=工作時間
工作總量÷工作時間=工作效率
6、 加數+加數=和 和-一個加數=另一個加數
7、 被減數-減數=差 被減數-差=減數
差+減數=被減數
8、 因數×因數=積 積÷一個因數=另一個因數
9、 被除數÷除數=商 被除數÷商=除數
商×除數=被除數
小學數學圖形計算公式
1、 正方形:C周長 S面積 a邊長
周長=邊長×4C=4a
面積=邊長×邊長S=a×a
2、正方體:V:體積 a:棱長
表面積=棱長×棱長×6
S表=a×a×6
體積=棱長×棱長×棱長 V=a×a×a
3、長方形: C周長 S面積 a邊長
周長=(長+寬)×2 C=2(a+b)
面積=長×寬 S=ab
4、長方體:V:體積 s:面積 a:長 b: 寬 h:高
(1)表面積(長×寬+長×高+寬高)×2 S=2(ab+ah+bh)
(2)體積=長×寬×高 V=abh
5、三角形 s面積 a底 h高
面積=底×高÷2 s=ah÷2
三角形高=面積 ×2÷底
三角形底=面積 ×2÷高
6、平行四邊形:s面積 a底 h高
面積=底×高 s=ah
7、梯形:s面積 a上底 b下底 h高
面積=(上底+下底)×高÷2 s=(a+b)×h÷2
8 、圓形:S面 C周長 ∏ d=直徑 r=半徑
(1)周長=直徑×∏=2×∏×半徑 C=∏d=2∏r
(2)面積=半徑×半徑×∏
9、圓柱體:v:體積 h:高 s:底面積 r:底面半徑
c:底面周長
(1)側面積=底面周長×高
(2)表面積=側面積+底面積×2
(3)體積=底面積×高
(4)體積=側面積÷2×半徑
10、圓錐體:v體積 h高 s底面積 r底面半徑
體積=底面積×高÷3
總數÷總份數=平均數
和差問題的公式
(和+差)÷2=大數 (和-差)÷2=小數
和倍問題
和÷(倍數-1)=小數 小數×倍數=大數
(或者 和-小數=大數)
差倍問題
差÷(倍數-1)=小數 小數×倍數=大數
(或 小數+差=大數)
植樹問題
1、非封閉線路上的植樹問題主要可分為以下三種情形:
⑴如果在非封閉線路的兩端都要植樹,那麼:
株數=段數+1=全長÷株距-1
全長=株距×(株數-1)
株距=全長÷(株數-1)
⑵如果在非封閉線路的一端要植樹,另一端不要植樹,那麼:
株數=段數=全長÷株距
全長=株距×株數
株距=全長÷株數
⑶如果在非封閉線路的兩端都不要植樹,那麼:
株數=段數-1=全長÷株距-1
全長=株距×(株數+1)
株距=全長÷(株數+1)
2、封閉線路上的植樹問題的數量關系如下
株數=段數=全長÷株距
全長=株距×株數 株距=全長÷株數
盈虧問題
(盈+虧)÷兩次分配量之差=參加分配的份數
(大盈-小盈)÷兩次分配量之差=參加分配的份數
(大虧-小虧)÷兩次分配量之差=參加分配的份數
相遇問題
相遇路程=速度和×相遇時間
相遇時間=相遇路程÷速度和
速度和=相遇路程÷相遇時間
追及問題
追及距離=速度差×追及時間
追及時間=追及距離÷速度差
速度差=追及距離÷追及時間
流水問題
順流速度=靜水速度+水流速度
逆流速度=靜水速度-水流速度
靜水速度=(順流速度+逆流速度)÷2
水流速度=(順流速度-逆流速度)÷2
濃度問題
溶質的重量+溶劑的重量=溶液的重量
溶質的重量÷溶液的重量×100%=濃度
溶液的重量×濃度=溶質的重量
溶質的重量÷濃度=溶液的重量
利潤與折扣問題
利潤=售出價-成本
利潤率=利潤÷成本×100%=(售出價÷成本-1)×100%
漲跌金額=本金×漲跌百分比
折扣=實際售價÷原售價×100%(折扣<1)
利息=本金×利率×時間
稅後利息=本金×利率×時間×(1-20%)
長度單位換算
1千米=1000米 1米=10分米 1分米=10厘米
1米=100厘米 1厘米=10毫米
面積單位換算
1平方千米=100公頃 1公頃=10000平方米
1平方米=100平方分米 1平方分米=100平方厘米
1平方厘米=100平方毫米
體(容)積單位換算
1立方米=1000立方分米 1立方分米=1000立方厘米
1立方分米=1升 1立方厘米=1毫升
1立方米=1000升
重量單位換算
1噸=1000 千克 1千克=1000克 1千克=1公斤
人民幣單位換算
1元=10角 1角=10分 1元=100分
時間單位換算
1世紀=100年 1年=12月
大月(31天)有: 1\3\5\7\8\10\12月
小月(30天)的有: 4\6\9\11月
平年 2月28天, 閏年 2月29天
平年全年365天, 閏年全年366天
1日=24小時 1小時=60分
1分=60秒 1小時=3600秒
小學數學幾何形體周長 面積 體積計算公式
1、長方形的周長=(長+寬×2 C=(a+b)×2
2、正方形的周長=邊長×4 C=4a
3、長方形的面積=長×寬 S=ab
4、正方形的面積=邊長×邊長 S=a.a= a
5、三角形的面積=底×高÷2 S=ah÷2
6、平行四邊形的面積=底×高 S=ah
7、梯形的面積=(上底+下底)×高÷2
S=(a+b)h÷2
8、直徑=半徑×2 d=2r
半徑=直徑÷2 r= d÷2
9、圓的周長=圓周率×直徑=圓周率×半徑×2
c=πd =2πr
10、圓的面積=圓周率×半徑×半徑
變化的量
圖上距離/實際距離=比例尺
圖上距離=比例尺×實際距離
實際距離=圖上距離÷比例尺
正比例的關系式x/y=k(一定)
反比例的關系式x.y=k(一定)