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为什么有数学?数学有什么意义?

来源:www.513hx.cn  时间:2022-08-02 09:35   点击:219  编辑:仲雁   手机版

为什么有数学。。。自然是因为数学有用,所以才有数学啊。我们人类会研究并留着没用的东西吗?

数学有什么意义,这个从各种角度看有不同的答案

从现实的角度说,数学让你考试分数更高,让你以后找工作容易点,让你看起来更聪明

从社会的角度说,数学是很多学科的重要工具,说数学是现代生活的基础工具毫不为过。比如我们现在时时刻刻说的大数据,统计也属于数学的范畴。我们用的卫星上天也是经过数据计算之后的实践,我们住的房子,我们用的电脑手机,哪个都离不开数学

从数学的角度说,数学锻炼人的思维能力,提供了精简的数学语言,提供了大量的公式,抽象思维,思考方式给研究使用。

至于说数学在生活中有什么直接使用,我们一直在用,我们要计算各种税率,各种比较,来让自己的工资高一点,不是吗?

静下心来接触一下数学,你会欣赏到数学的美,拍案惊奇

学习数学有什么好处?

学数学的好处如下:

1、数学是一切科学的基础,一切重大科技进展无不以数学息息相关。没有了数学就没有电脑、电视、航天飞机,就没有今天这么丰富多彩的生活。

2、数学是一种工具学科,是学习其他学科的基础,同时还是提高人的判断能力、分析能力、理解能力的学科。

3、数学不仅是一门科学,而且是一种普遍适用的技术。它是科学的大门和钥匙,学数学是令自己变的理性的一个很重要的措施,数学本身也有自身的乐趣。

4、数学能让你思考任何问题的时候都比较缜密,而不至于思绪紊乱。还能使你的脑子反映灵活,对突发事件的处理手段也更理性。

5、数学给予人们的不仅是知识,更重要的是能力,这种能力包括观察实验、收集信息、归纳类比、直觉判断、逻辑推理、建立模型和精确计算。这些能力和培养,将使人终身受益。

6、经验是数学的基础,问题是数学的心脏,思考是数学的核心,发展是数学的目标,思想方法是数学的灵魂……数学思想方法是数学知识的精髓,是分析、解决数学问题的基本原则,也是数学素养的重要内涵,它是培养学生良好思维品质的催化剂。

7、数学与我们的生活有着密切的联系,让学生认识到现实生活中蕴涵着大量的数学信息,数学在现实生活中有着广泛的应用,并从中体会到数学的价值,增进对数学的理解和应用数学的信心等。

8、让学生体会到数学源于生活、用于生活的同时,更应该让学生体会到数学高于生活,体会到数学可以带动社会的发展,带动生活质量的提高,这样更能激发学生学好数学。

9、数学应用之广泛,小至日常生活中柴米油盐酱醋茶的买卖、利率、保险、医疗费用的计算,大至天文地理、环境生态、信息网络、质量控制、管理与预测、大型工程、农业经济、国防科学、航天事业均大量存在着运用数学的踪影。

数学到底有多重要?

数学除了可以进行科学研究,也能让普通人明白生活中一些常见问题的原因。在这里我举两个看似与数学不相关的例子:天气预报和医疗诊断。通过数学的分析你会知道:天气误报、医院误诊,不能完全怪气象台和医院,有时候这是个数学问题。

天气预报许多人说,现在科学这么发达,为什么天气预报总不准呢?这里涉及一个数学问题,称为条件概率。

什么是条件概率呢?

比如我们要确定6月15日是不是下雨,根据往年经验,下雨的概率有40%,不下雨的概率为60%,这就称为概率。如果在前一天,天气预报6月15日下雨,这就称为条件, 在这种条件下6月15日真正下雨的概率就称为条件概率。

天气预报根据一定的气象参数确定是否可能下雨,由于天气琢磨不定,即便预报下雨,也有可能是晴天。假如天气预报的准确率为90%,即在下雨的情况下,有90%的可能预报下雨,有10%的可能预报不下雨;同样在不下雨的情况下,有10%的概率预报下雨,有90%的概率是预报不下雨。

这样一来,6月15日的预报和天气就有四种可能:预报下雨且真的下雨,预报不下雨但是下雨,天气预报下雨但是不下雨,预报不下雨且真的不下雨。我们把四种情况列在下面的表格中,并计算相应的概率。

计算方法就是两个概率的乘积。例如下雨概率40%,下雨时预报下雨的概率为90%,因此预报下雨且下雨这种情况占四种情况的概率为36%。同样我们可以计算出天气预报下雨但是不下雨的概率为6%,二者之和为42%,这就是天气预报下雨的概率。

在这42%的可能性中,真正下雨占36%的可能,比例为

而不下雨的概率为6%,占

也就是说,在天气预报准确率为90%的情况下,预报下雨且真正下雨的概率只有85.7%。我们会发现,预报下雨时是否真的下雨,不光与预报的准确度有关,同时也与这个地区平时下雨的概率有关。

医疗检查与这个问题类似的是在医院进行重大疾病检查时,如果医生发现异常,一般不会直接断定生病了,而是建议他去大医院再检查一次,虽然这两次检查可能完全是一样的。为什么样这样呢?

我们假设有一种重大疾病,患病人群占总人群的比例为1/7000。也就是说,随即选取一个人,有1/7000的概率患有这种疾病,有6999/7000的概率没有患这种疾病。

有一种先进的检测方法,误诊率只有万分之一,也就是说,患病的人有1/10000的可能性误诊为健康人,健康人也有1/10000的可能性被误诊为患病。

我们要问:在一次检查得到患病结果的前提下,这个人真正患病的概率有多大?

我们仿照刚才的做法,检测出患病的总概率为

而患病且检测出患病的概率为

所以在检测患病的情况下,真正患病的概率为:

显而易见,即便是万分之一误诊的情况,一次检测也不能完全确定这个人是否患病。

那么,两次检测都是患病,情况又如何呢?

大家要注意,在第一次检测结果为患病的前提下,此人患病的概率已经不再是所有人群的1/7000,而变为了自己的58.8%,健康的概率只有41.2%,所以第二次检测的表格变为:

在两次检测都是患病的情况下,此人真正患病的概率为:

基本没跑了。

对这个问题进行详细讨论的人是英国数学家贝叶斯。

贝叶斯指出: 如果A和B是两个相关的事件。A有发生和不发生两种可能,B有B1,B2,…,Bn共n种可能。那么在A发生的前提下Bi发生的概率称为条件概率P(Bi|A)。

要计算这个概率,首先要计算在Bi发生的条件下A发生的概率,公式为P(Bi)P(A|Bi)。

然后,需要计算事件A发生的总概率,方法是在用每种Bi情况发生的概率与相应情况下A发生的概率相乘,再将乘积相加。

最后,用上述两个概率相除。完整的贝叶斯公式就是:

贝叶斯公式在社会学、统计学、医学等领域,都发挥着巨大的作用。

很多人问过我这个问题。其实大多数人在问这个问题的时候,心里已经预设了否定的答案。确实,对于大多数人来说,已经发展到了连数字都基本很少用了的一些高等数学分支,是过于虚无飘渺了。但是实际上,今天我们的生活已经完全离不开数学。甚至可以这么说,没有高等数学的发展,就不会有今天的现代社会。

也许很多人会怀疑这点,那么我就来稍微介绍一下现在高等数学的各主要学科的“用处”。初等数学就不说了,一些如离散数学、运筹学、控制论等纯粹就是为了应用而发展起来的分支也不说了,重点介绍基础方面的。

数学分析:主要包括微积分和级数理论。微积分是高等数学的基础,应用范围非常广,基本上涉及到函数的领域都需要微积分的知识。级数中,傅立叶级数和傅立叶变换主要应用在信号分析领域,包括滤波、数据压缩、电力系统的监控等,电子产品的制造离不开它。 实变函数(实分析):数学分析的加强版之一。主要应用于经济学等注重数据分析的领域。 复变函数(复分析):数学分析加强版之二。应用很广的一门学科,在航空力学、流体力学、固体力学、信息工程、电气工程等领域都有广泛的应用,所以工科学生都要学这门课的。 高等代数:主要包括线形代数和多项式理论。线形代数可以说是目前应用很广泛的数学分支,数据结构、程序算法、机械设计、电子电路、电子信号、自动控制、经济分析、管理科学、医学、会计等都需要用到线形代数的知识,是目前经管、理工、计算机专业学生的必修课程。 高等几何:包括空间解析几何、射影几何、球面几何等,主要应用在建筑设计、工程制图方面。

分析学、高等代数、高等几何是近代数学的三大支柱。

微分方程:包括常微分方程和偏微分方程,重要工具之一。流体力学、超导技术、量子力学、数理金融、材料科学、模式识别、信号(图像)处理 、工业控制、输配电、遥感测控、传染病分析、天气预报等领域都需要它。 泛函分析:主要研究无限维空间上的函数。因为比较抽象,在技术上的直接应用不多,一般应用于连续介质力学、量子物理、计算数学、控制论、最优化理论等理论。 近世代数(抽象代数):主要研究各种公理化抽象代数系统的。技术上没有应用,物理上用得比较多,尤其是其中的群论。 拓扑学:研究集合在连续变换下的不变性。在自然科学中应用较多,如物理学的液晶结构缺陷的分类、化学的分子拓扑构形、生物学的DNA的环绕和拓扑异构酶等,此外在经济学中也有很重要的应用。

泛函分析、近世代数、拓扑学是现代数学三大热门分支。

非欧几何:主要应用在物理上,最著名的是相对论。

数论:曾经被认为是数学家的游戏、唯一不会有什么应用价值的分支。著名的哥德巴赫猜想就是数论里的。现在随着网络加密技术的发展,数论也找到了自己用武之地——密码学。前几年MD5码的王小云就是数论出身。

到目前为止,数学的所有一级分支都已经找到了应用领域,从自然科学、社会科学、工程技术到信息技术,数学的影响无处不在。如果没有高等数学在二十世纪的发展,我们平时所玩的电脑、上的网络、听的mp3、用的手机都不可能存在。当然,一般的普通大众是没必要了结这些艰深抽象的东西,但是它们的存在和发展却是必需的,总要有一些人去研究这些。

数学,就是算术,小学直接面对数字,计算,1+1=2之类的东东,初中有了代数和方程,实际上就是用一个字母来代表一个数,这个数的具体值可以是未知的。到了高中,主要研究未知数的对应变化关系,即函数。到了大学,更进一步,研究函数值的变化规律,比如导数就是函数的变化率。最后泛函就是研究不同函数之间的变化关系了。 数学是从具体到抽象,再抽象的过程,从自然数到集合,从集合到群,从群到拓扑,从拓扑到流形。只要你有时间,都能看懂,必竟数学家也是人,人脑是肉长的。肉长的人脑能想到的东西也就这点了。

最难的还是数论,一个哥德巴赫猜想,整了三百年,没人想出来怎么证。搞数论,人脑估计不够用了。

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