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數學的概念是什麼

發布時間:2022-04-18 04:48:43

Ⅰ 數學是什麼意思

數學

數學(mathematics或maths),是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科,從某種角度看屬於形式科學的一種。

而在人類歷史發展和社會生活中,數學也發揮著不可替代的作用,也是學習和研究現代科學技術必不可少的基本工具。


數學分支

1:數學史

2:數理邏輯與數學基礎

X軸Y軸(4張)

a:演繹邏輯學(亦稱符號邏輯學)b:證明論 (亦稱元數學) c:遞歸論 d:模型論 e:公理集合論 f:數學基礎 g:數理邏輯與數學基礎其他學科
3:數論
a:初等數論 b:解析數論 c:代數數論 d:超越數論 e:丟番圖逼近 f:數的幾何 g:概率數論 h:計算數論 i:數論其他學科
4:代數學
a:線性代數 b:群論 c:域論 d:李群 e:李代數 f:Kac-Moody代數 g:環論 (包括交換環與交換代數,結合環與結合代數,非結合環與非結 合代數等) h:模論 i:格論 j:泛代數理論 k:范疇論 l:同調代數 m:代數K理論 n:微分代數 o:代數編碼理論 p:代數學其他學科
5:代數幾何學
6:幾何學
a:幾何學基礎 b:歐氏幾何學 c:非歐幾何學 (包括黎曼幾何學等) d:球面幾何學 e:向量和張量分析 f:仿射幾何學 g:射影幾何學 h:微分幾何學 i:分數維幾何 j:計算幾何學 k:幾何學其他學科

7:拓撲學
a:點集拓撲學 b:代數拓撲學 c:同倫論 d:低維拓撲學 e:同調論 f:維數論 g:格上拓撲學 h:纖維叢論 i:幾何拓撲學 j:奇點理論 k:微分拓撲學 l:拓撲學其他學科
8:數學分析

a:微分學 b:積分學 c:級數論 d:數學分析其他學科
9:非標准分析
10:函數論
a:實變函數論 b:單復變函數論 c:多復變函數論 d:函數逼近論 e:調和分析 f:復流形 g:特殊函數論 h:函數論其他學科
11:常微分方程
a:定性理論 b:穩定性理論 c:解析理論 d:常微分方程其他學科
12:偏微分方程
a:橢圓型偏微分方程 b:雙曲型偏微分方程 c:拋物型偏微分方程 d:非線性偏微分方程 e:偏微分方程其他學科
13:動力系統
a:微分動力系統 b:拓撲動力系統 c:復動力系統 d:動力系統其他學科
14:積分方程
15:泛函分析
a:線性運算元理論 b:變分法 c:拓撲線性空間 d:希爾伯特空間 e:函數空間 f:巴拿赫空間 g:運算元代數 h:測度與積分 i:廣義函數論 j:非線性泛函分析 k:泛函分析其他學科
16:計算數學
a:插值法與逼近論b:常微分方程數值解 c:偏微分方程數值解 d:積分方程數值解 e:數值代數 f:連續問題離散化方法 g:隨機數值實驗 h:誤差分析 i:計算數學其他學科
17:概率論
a:幾何概率 b:概率分布 c:極限理論 d:隨機過程 (包括正態過程與平穩過程、點過程等) e:馬爾可夫過程 f:隨機分析 g:鞅論 h:應用概率論 (具體應用入有關學科) i:概率論其他學科
18:數理統計學
a:抽樣理論 (包括抽樣分布、抽樣調查等 )b:假設檢驗 c:非參數統計 d:方差分析 e:相關回歸分析 f:統計推斷 g:貝葉斯統計 (包括參數估計等) h:試驗設計 i:多元分析 j:統計判決理論 k:時間序列分析 l:數理統計學其他學科
19:應用統計數學
a:統計質量控制 b:可靠性數學 c:保險數學 d:統計模擬
20:應用統計數學其他學科
21:運籌學
a:線性規劃b:非線性規劃 c:動態規劃 d:組合最優化 e:參數規劃 f:整數規劃 g:隨機規劃 h:排隊論 i:對策論 亦稱博弈論 j:庫存論 k:決策論 l:搜索論 m:圖論 n:統籌論 o:最優化 p:運籌學其他學科
22:組合數學
23:模糊數學

24:量子數學

25:應用數學 (具體應用入有關學科)

26:數學其他學科

發展歷史

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.

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

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

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

旋轉曲面(8張)

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

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

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

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

數量的學習起於數,一開始為熟悉的自然數及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

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.

Ⅱ 什麼是數學,數學的概念

數學是研究空間形式和數量關系的科學,是刻畫自然規律和社會規律的科學語言和有效工具。數學科學是自然科學、技術科學等科學的基礎,並在經濟科學、社會科學、人文科學的發展中發揮越來越大的作用。數學的應用越來越廣泛,正在不斷地滲透到社會生活的方方面面,它與計算機技術的結合在許多方面直接為社會創造價值,推動著社會生產力的發展。數學在形成人類理性思維和促進個人智力發展的過程中發揮著獨特的、不可替代的作用。數學是人類文化的重要組成部分,數學素質是公民所必須具備的一種基本素質。
-------選自<普通高中數學新課程標准>

Ⅲ 數學的概念是什麼

數學是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科。通過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察中產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從合適選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的真理。 數學屬性是任何事物的可量度屬性,即數學屬性是事物最基本的屬性。可量度屬性的存在與參數無關,但其結果卻取決於參數的選擇。例如:時間,不管用年、月、日還是用時、分、秒來量度;空間,不管用米、微米還是用英寸、光年來量度,它們的可量度屬性永遠存在,但結果的准確性與這些參照系數有關。 數學是研究現實世界中數量關系和空間形式的科學。簡單地說,是研究數和形的科學。由於生活和勞動上的需求,即使是最原始的民族,也知道簡單的計數,並由用手指或實物計數發展到用數字計數。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一塊。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的進展,直至16世紀的文藝復興時期,因著和新科學發現相作用而生成的數學革新導致了知識的加速,直至今日。 今日,數學被使用在世界上不同的領域上,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展。數學家亦研究沒有任何實際應用價值的純數學,即使其應用常會在之後被發現。 創立於二十世紀三十年代的法國的布爾巴基學派認為:數學,至少純粹數學,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。布學派認為,有三種基本的抽象結構:代數結構(群,環,域……),序結構(偏序,全序……),拓撲結構(鄰域,極限,連通性,維數……)。 詞源 數學(mathematics;希臘語:μαθηματικά)這一詞在西方源自於古希臘語的μάθημα(máthēma),其有學習、學問、科學,以及另外還有個較狹意且技術性的意義-「數學研究」,即使在其語源內。其形容詞μαθηματικός(mathēmatikós),意義為和學習有關的或用功的,亦會被用來指數學的。其在英語中表面上的復數形式,及在法語中的表面復數形式les 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),此一希臘語被亞里士多德拿來指「萬物皆數」的概念。 (拉丁文:Mathemetica)原意是數和數數的技術。 我國古代把數學叫算術,又稱算學,最後才改為數學。

知道了嗎???

Ⅳ 什麼是數學概念

眾所周知,概念是思維的基本形式之一,是對一切事物進行判斷和推理的基礎.數學概念是構成數學知識的基礎,是基礎知識和基本技能教學的核心,正確地理解數學概念是掌握數學知識的前提.因此數學概念的教學是數學教學的一個重要方面,但數學概念的抽象性使得數學概念的教學相對棘手.

概念的產生都有其必然性,我們要抓住概念產生的背景,讓學生了解數學概念的產生、發展、演變的原因以及在這些原因中所隱藏著數學概念間的內在聯系,將數學概念在數學思想的整體連貫性中的作用體現出來.

因此,教師在講授新的概念時,可以分析概念產生的背景.找出合適學生理解的、有趣而生動的切入點,讓學生更容易理解新概念,更容易對新知識找到共鳴,才能讓學生有更多的機會參與發現需要建立新概念的時機並加入到這一創造活動中去,從中感受和諧、連貫、嚴密、有用的數學之美.下面淺談一下在概念教學中用到的幾種方法.

一、從概念的產生背景著手,層層深入

對數這一概念就是學生在數學學習中遇到的一個非常抽象的概念,直接講授的方式會使學生難於理解.其實我們分析一下對數產生的背景,可以發現這是數學運算發展到一定的階段後,必然產生的一種新運算.加法發展到一定程度必然要引入減法,乘方發展到一定階段必然要出現開方一樣,對數也是為了生產生活中的計算需要而必然產生的.如果把這些概念的背景、運算方式列成表格,在對比過程中自然而然形成新的概念,使學生輕松地接受並理解它.

教師可以設置了一個這樣的教學引入過程: 首先提出兩個問題1、1個細胞一次分裂成兩個細胞,請問1個細胞需要分裂多少次以後才能分裂成128個?2、某人原來年薪為a萬元,假設他的工資以每年10%的速度增長,請問經過多少年以後他的年薪增長為原來的2倍?

這兩個例題中,運用的運算都是解指數方程:1、,2、.但第一題答案是特殊值,不需要引入新運算;第二題答案則不是特殊值了,在現有的運算中,答案算不出來.如何讓解決這一問題?

緊接著,教師再提出了幾種具有互逆關系的運算進行對比,如:3+x=10 x=10-3、5=8 x=、 .

在接下來的教學中,我們就可以自然的將指數式化成對數式x=,引入新的運算概念.並且指出:指數式與對數式的關系(1)是等價的(2)它們只是寫法不一樣,讀法不一樣,a、b、N的名稱不一樣,所在位置不一樣,但代表的數一樣,含義一樣,數的范圍也是一樣,只要牢牢記住指數式和對數式中的字母a、b、N交換的方式、交換的位置,就可以自由的將指數式和對數式進行互化.在這個過程中,指數對數與加減、乘除、乘方開方之間關系是相類似的,這些概念之間的對比要貫穿教學始終,以便於學生的理解.

二、從概念的生活背景出發,創設學習情境

很多數學概念是人們在長期的現實生活中對事物進行高度抽象概括的產物,有具體的素材為基礎,有生動的現實原型,教師要善於結合生活實際,通過多種方式創造良好的學習情境激發學生的學習興趣,使學生覺得這些抽象的數學概念彷彿就在自己的身邊,伸手可摸.

等比數列這樣的概念就是直接源於生活的概念,在講授的過程中,現實生活中的實例隨手可得,如常見的細胞分裂問題,商店打折問題,放射性物質的重量問題,銀行利率,為自己家選擇合適的還貸方式等等實例可以信手拈來穿插在概念的講解、鞏固的過程中.

為了讓學生積極性充分發揮出來,我還設計了一個有趣的問題情境引入等比數列這一概念:

阿基里斯(希臘神話中的善跑英雄)和烏龜賽跑,烏龜在前方1里處,阿基里斯的速度是烏龜的10倍,當他追到1里處時,烏龜前進了里,當他追到了里,烏龜前進了里;當他追到了里,烏龜又前進了里……

(1)分別寫出相同的各段時間里阿基里斯和烏龜各自所行的路程;

(2)阿基里斯能否追上烏龜?

讓學生觀察這兩個數列的特點引出等比數列的定義,學生興趣十分濃厚,積極性和主動性高漲,課堂氣氛也十分活躍.

三、從概念的歷史背景出發,激發興趣

復數和虛數的概念有悠遠的歷史背景,是數發展到一定的階段的必然產物.在很長一段時間里,人們在實際生活中找不到用虛數和復數表示的量,在學生的有限的知識結構中也找不到虛數的生活原型,所以學生很難完全理解它.因此,在講解這兩個概念時,可以將數的發展史、虛數與復數的出現歷程作簡單闡述,為了表述得清晰而有趣,教師可以把這過程製作成動畫短片:

從原始人分配食物開始,首先是自然數的出現,然後到分數的出現.接下來經過漫長的數的發展,人們又發現了很多不能用兩整數之比寫出來的數,如圓周率等.人們把它們寫成π等形式,稱它們為無理數.到19世紀,由於運算時經常需要開平方,如果被開方數是負數,比如,這道題還有解嗎?如果沒有解,那數學運算就像走在死胡同中那樣處處碰壁.這樣,可以讓學生融入教學中,跟著故事的結尾一起思索,然後引入新概念:數學家們就規定用符號"i "表示"-1"的平方根,即=-1,虛數就這樣誕生了.實數和虛數結合起來,寫成 a+bi的形式(a、b均為實數),這就是復數.種引入概念的過程新穎別致,一開始就能抓住學生的眼球,吸引他們的注意力,使課堂教學輕松有趣.

四、從概念的專業背景出發,講求實用

許多數學概念在其他的專業領域應用也非常廣泛.把數學知識和其他專業知識有機結合在一起,可以讓學生充分認識到數學學習的重要性.

三角函數這一概念在很多專業領域都有重要的應用.在物理方面,簡單的和諧運動,星體的環繞運動,峰谷電;在心理生理方面,情緒周期性波動、智力體力的周期性變化、一天內的血壓狀況;天文地理方面,氣溫變化規律,月缺月圓、潮漲潮汐的規律;日常生活中,車輪的變化,這一切的研究都離不開三角函數.

因此三角函數的應用課里,可以設計一些有周期性變化規律的實際問題,讓學生建立簡單的三角函數模型,培養學生數學建模,分析問題、數形結合、抽象概括等能力,體驗數學在解決實際問題中的價值和作用,培養學生勤於思考、勇於探索的精神.

學生對新概念的學習只有在已有知識的基礎上才能構建,所以教師在教學時一定要注意教材所設計的知識結構.要做到既不脫離課本,又不拘泥於課本,要有大膽的創新精神.要根據學生實際情況,設計好每一堂概念課.

Ⅳ 數學的定義是什麼

定義
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,以及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,其形容詞意義和與學習有關的,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)。以前中國古代把數學叫算術,又稱算學,最後才改為數學。
數學是利用符號語言研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科。數學,作為人類思維的表達形式,反映了人們積極進取的意志、縝密周詳的邏輯推理及對完美境界的追求。雖然不同的傳統學派可以強調不同的側面,然而正是這些互相對立的力量的相互作用,以及它們綜合起來的努力,才構成了數學科學的生命力、可用性和它的崇高價值。
關於數學的定義,《中國大網路全書。數學卷》吳文俊先生是這樣寫的:「數學是研究現實世界中數量關系和空間形式的,簡單地說,是研究數和形的科學。這個定義來自恩格斯的《自然辯證法》:」數學是數量的科學,它從數量這個概念開始,它給這個概念下了一個殘缺不全的定義,然後再把未包含在定義中的數量的其他基本規定性當作公理從外部引了進來,在這以後,這些規定性就顯現為沒有證明過的東西,自然也就顯現為數學上不能證明的東西。數量的分析會指出這一切公理式的規定是數量的必然的規定。恩格斯再另一篇文章中說:「我們的幾何學是從空間關系出發,我們的算術和代數學是從數量出發。

我們讀大學時用的是蘇聯的教材,關於數學的定義就是吳文俊先生所寫的定義。

對於這個定義,有各種不同的理解。錢學森先生認為數學是社會科學和自然科學的基礎。哲學是社會科學和自然科學的概括。有人對數學來源於現實世界有不同的看法,比如「哥德巴赫猜想」來源於現實世界的哪一部分,很難講清楚。齊民友先生認為「數學的生長像竹子,根在大地,然後自己一節一節向上長,間或爆出新筍,長成新竹。若干年後,竹子開花,結成種子,重回大地。」

西方的數學家有不同的看法,例如林恩。斯蒂恩認為:「傳統上把數學描述為數與形的科學,但是隨著數學家開發的領域擴展到群論、統計學、最優化和控制理論之中,數學的歷史的邊界已經完全消失,同樣數學的應用的邊界也沒有了:它不再只是物理學和工程的語言,現在數學已經成為銀行、製造業、社會科學以及醫葯必可不少的工具,如果從這個廣泛的背景來觀察,我們看到數學不只是討論數與形,而且還討論各種類型的模式和次序。

我認為西方的數學家的看法是對的,恩格斯是總結19世紀數學給出的定義,用這個觀點看19世紀以前的數是可以的,但是數學發展了,現在的數學成果90%是20世紀做出的。
恩格斯說:數學的應用:在剛體力學中是絕對的,在氣體力學中是近似的。在液體力學就比較困難了;在物理學中是試驗性的和相對的;在化學中是最簡單的一次方程式;在生物學中等於零。「現在的情況完全不同,過幾天我會將些數學在物理學、生物學及社會科學中的應用。

西方對數學還把它看成是文化的一部分,對於這一點,很多人不認識,北京大學數學系早在1989年由鄧東皋、孫小禮、張祖貴主編《數學與文化》一書。編者精選了一批國內外著名的數學家以及研究數學的家哲學的文章,從各個側面來說明來說明數學在整個文化中的地位。1994年高考大綱也「要求考生具有一定的數學視野,認識數學的科學價值與人文價值,崇尚數學的理性精神,形成審慎的思維習慣,體會數學的美學意義。」

美國應用數學家、數學史家克萊因談到研究數學的動力有的是為了解決社會需要。但他認為進行數學創造的最主要趨勢力是對美的追求。他認為「如果美的組成和藝術作品的特徵包括洞察力和想像力,對稱性和比例、簡潔,以及精確地適應達到目的的手段,那麼數學就是一門具有其特有完美性的藝術。」就是說,數學是科學也是藝術。

Ⅵ 數學是什麼什麼是數學

數學是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科,從某種角度看屬於形式科學的一種。數學家和哲學家對數學的確切范圍和定義有一系列的看法。

數學定義的三個主要類型被稱為邏輯學家,直覺主義者和形式主義者,每個都反映了不同的哲學思想學派。都有嚴重的問題,沒有人普遍接受。

(6)數學的概念是什麼擴展閱讀

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。

Ⅶ 數學概念有哪些

概念 (mathematical concepts):是人腦對現實對象的數量關系和空間形式的本質特徵的一種反映形式,即一種數學的思維形式。

在數學中,作為一般的思維形式的判斷與推理,以定理、法則、公式的方式表現出來,而數學概念則
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概述
正確地理解和形成一個數學概念,必須明確這個數學概念的內涵--對象的"質"的特徵,及其外延--對象的"量"的范圍。一般來說,數學概念是運用定義的形式來揭露其本質特徵的。但在這之前,有一個通過實例、練習及口頭描述來理解的階段。比如,兒童對自然數,對運算結果--和、差、積、商的理解,就是如此。到小學高年級,開始出現以文字表達一個數學概念,即定義的方式,如分數、比例等。有些數學概念要經過長期的醞釀,最後才以定義的形式表達,如函數、極限等。定義是准確地表達數學概念的方式。

許多數學概念需要用數學符號來表示。如dy表示函數y的微分。數學符號是表達數學概念的一種獨特方式,對學生理解和形成數學概念起著極大的作用,它把學生掌握數學概念的思維過程簡約化、明確化了。許多數學概念的定義就是用數學符號來表達,從而增強了科學性。

許多數學概念還需要用圖形來表示。有些數學概念本身就是圖形,如平行四邊形、棱錐、雙曲線等。有些數學概念可以用圖形來表示,比如y=x+1的圖像。有些數學概念具有幾何意義,如函數的微分。數形結合是表達數學概念的又一獨特方式,它把數學概念形象化、數量化了。

總之, 數學概念是在人類歷史發展過程中,逐步形成和發展的。

數學概念
一、基本概念

1.描述統計。

通過調查、試驗獲得大量數據,用歸組、製表、繪圖等統計方法對其進行歸納、整理,以直觀形象的形式反映其分布特徵的方法,如:小學數學中的製表、條形統計圖、折線統計圖、扇形統計圖等都是描述統計。另外計算集中量所反映的一組數據的集中趨勢,如算術平均數、中位數、總數、加權算術平均數等,也屬於描述統計的范圍。其目的是將大量零散的、雜亂無序的數字資料進行整理、歸納、簡縮、概括,使事物的全貌及其分布特徵清晰、明確地顯現出來。

2.概率的統計定義。

人們在拋擲一枚硬幣時,究竟會出現什麼樣的結果事先是不能確定的,但是當我們在相同的條件下,大量重復地拋擲同一枚均勻硬幣時,就會發現"出現正面"或"出現反面"的次數大約各占總拋擲次數的: 左右。這里的"大量重復"是指多少次呢?歷史上不少統計學家,例如皮爾遜等人作過成千上萬次拋擲硬幣的試驗,其試驗記錄如下:

可以看出,隨著試驗次數的增加,出現正面的頻率波動越來越小,頻率在0.5這個定值附近擺動的性質是出現正面這一現象的內在必然性規律的表現,0.5恰恰就是刻畫出現正面可能性大小的數值,0.5就是拋擲硬幣時出現正面的概率。這就是概率統計定義的思想,這一思想也給出了在實際問題中估算概率的近似值的方法,當試驗次數足夠大時,可將頻率作為概率的近似值。

例如100粒種子平均來說大約有90粒種子發芽,則我們說種子的發芽率為90%;

某類產品平均每1000件產品中大約有10件廢品,則我們說該產品的廢品率為1%。在小學數學中用概率的統計定義,一般求得的是概率的近似值,特別是次數不夠大時,這個概率的近似值存在著一定的誤差。例如:某地區30年來的10月6日的天氣記錄里有25次是秋高氣爽、晴空萬里,問下一年的10月6日是晴天的概率是多少?

因為前30年出現晴天的頻率為0.83,所以概率大約是0.83

Ⅷ 關於數學概念

微積分裡面,餘弦函數的原函數是正弦函數。
望採納,謝謝

Ⅸ "數學"的定義是什麼

數學[英語:mathematics,源自古希臘語μθημα(máthēma);經常被縮寫為math或maths],是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科。
數學是人類對事物的抽象結構與模式進行嚴格描述的一種通用手段,可以應用於現實世界的任何問題,所有的數學對象本質上都是人為定義的。從這個意義上,數學屬於形式科學,而不是自然科學。不同的數學家和哲學家對數學的確切范圍和定義有一系列的看法。
在人類歷史發展和社會生活中,數學發揮著不可替代的作用,同時也是學習和研究現代科學技術必不可少的基本工具。

Ⅹ 數學的含義是什麼

數學是人類對事物的抽象結構與模式進行嚴格描述的一種通用手段,可以應用於現實世界的任何問題,所有的數學對象本質上都是人為定義的。從這個意義上,數學屬於形式科學,而不是自然科學。不同的數學家和哲學家對數學的確切范圍和定義有一系列的看法。

許多諸如數、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瓦理論解決了,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。

應用數學及美學

一些數學只和生成它的領域有關,且用來解答此領域的更多問題。但一般被一領域生成的數學在其他許多領域內也十分有用,且可以成為一般的數學概念。即使是「最純的」數學通常亦有實際的用途,此一非比尋常的事實,被1963年諾貝爾物理獎得主維格納稱為「數學在自然科學中不可想像的有效性」。

如同大多數的研究領域,科學知識的爆發導致了數學的專業化。主要的分歧為純數學和應用數學。在應用數學內,又被分成兩大領域,並且變成了它們自身的學科——統計學和計算機科學。

許多數學家談論數學的優美,其內在的美學及美。「簡單」和「一般化」即為美的一種。另外亦包括巧妙的證明,如歐幾里得對存在無限多素數的證明;又或者是加快計算的數值方法,如快速傅里葉變換。

高德菲·哈羅德·哈代在《一個數學家的自白》一書中表明他相信單單是美學上的意義,就已經足夠作為純數學研究的正當理由。

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