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§1.1 与数学交朋友

 流云阁805 2012-07-05

第一章 走进数学世界

著名数学家华罗庚说过:“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁等各个方面,无处不有数学的贡献.”让我们走进数学世界,去领略一下数学的风采.

§1.1 与数学交朋友

1. 数学伴我们成长

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

当你呱呱落地降临人世的第一天,医生就要检测一下你的各项健康指标,为你量量身体的长度,称称你的体重,这些都与数和量有关,这就是数学,人生到世界上来的第一天就遇到数学,数学哺育着你成长。

 

随着年龄增长,你随时随地都在接触数学.你开始在大人们的指导下,学习数数;学习画三角形、方块和圆;用剪刀剪出各种美丽的图案,或者用纸折出小鸟、小船等各种形状的玩具;到商店去购买你喜欢吃的各种食品;…….这一切的一切,你会逐渐意识到都和数、数的运算、数的比较、图形的大小、图形的形状、图形的位置有关,这又是数学.

 

你进入学校,正式开始学习数学这门学科,懂得了初步的数学语言.知道了整数和分数;学会了加、减、乘、除;认识了三角形、长方形、正方形、圆,以及长方体、正方体、圆柱体和球等几何图形;了解了简单的统计知识.数学知识开阔了你的视野,改变了你的思维方式,使你变得更聪明了.

练习

1. 一个数加5,再乘以2,再减去4,再除以2,再减去原来这个数后还得原来这个数,问这个数是多少?

2. 用剪刀将如图所示的长方形纸片沿着一条直线剪成两部分,并使这两部分既能拼成平行四边形,又能拼成三角形或梯形.应该怎么剪?

(2)

 

2. 人类离不开数学

 

自然界中的数学不胜枚举,如蜜蜂营造的蜂房,就是奇妙的数学图形——正六边形.这种结构消耗最少的材料,这里竟还有一个节约的数学道理在里面呢!

 

 

 

 

蜜蜂营造的蜂房                      上海东方明珠电视塔

 

人类从蛮荒时代的结绳计数,到如今用电子计算机指挥宇宙航行,无时无刻不受到数学的恩惠和影响.高耸入云的建筑物、海洋石油钻井平台、人造地球卫星等等,莫不是人类数学智慧的结晶.

随着市场经济的发展,成本、利润、投入、产出、贷款、效益、股份、市场预测、风险评估等一系列经济词汇频繁使用,买与卖、存款与保险、股票与债券……几乎每天都会碰到.而这些经济活动无一能离开数学.

 

股市走势图

我们走在人行道上,常见到如图1.1.1那样图案的地面,它们分别是用同样大小的正方形、正六边形的材料铺成的,这样形状的材料能铺成平整、无空隙的地面.

1.1.1

那么除了这两种形状的材料外,还有哪些形状能够象图1.1.1那样铺满地面呢?

我们还可以举出如图1.1.2,图1.1.3,图1.1.4所示的各种形状的材料,能够铺满地面.

1.1.2                          1.1.3

1.1.4

请你说出图中各种形状的名称.你还能举出其它的形状吗?

这些形状的材料为什么能铺满地面?

练习

1.      请举一个你在生活中用到数学的例子.

 

2. 如图,把这些正六边形分开一点,并在空隙中填满正方形与等边三角形,做成新的拼花板.

(2)

3. 人人都能学会数学

学习数学并不需要任何天才.通过努力,人人都能学会数学.

练习

到银行了解定期储蓄半年期、1年期、2年期、3年期和5年期的月利率.如果以100元为本金分别参加这五种储蓄,那么到期所得利息各为多少?(提示:利息=本金×月利率×储存月数)

习题1.1

1. 观察上海东方明珠电视塔,指出它包含哪些几何图形.

2. 猜谜语:爷爷参加百米赛跑(打一中国古代数学家).

3. 观察本节提供的股市走势图,回答下列问题:

(1)    上午11点的综合指数是多少?

(2)    上午11点和下午1430分的综合指数哪一个高?

(3)    用语言描述200143日上证综合指数的变化情况.

4. 在光线照射下,如图所示的图形中,哪些可以作为立方体的影子?

 


                                                                                 

 

(4)

 

你知道吗?

去掉一个最高分和一个最低分

在歌手电视大奖赛上,10个评委亮分之后,为什么要去掉一个最高分和一个最低分?

大奖赛上,常常要去掉一个最高分和一个最低分,其目的是要略去评委评分中可能出现的异常值,使得一个或两个评委的个人好恶,不致影响参赛歌手的总成绩.

让我们再看一个极端的例子.全班30个学生,其中有两个学生的数学成绩分别为7分和90分,其余学生的成绩为582分,2278分,某甲同学得77分,结果平均值是

(7+90+5×82+22×78+77)÷3076.67.

于是,某甲同学得分高于平均值76.67,以为自己是“中上”水平,其实他是倒数第二名!

然而,如果我们把最低分7分和最高分90分去掉,这样的情形就不会出现了.

 

阅读材料-华罗庚的故事

华罗庚1910年出生于江苏省金坛县,1924年毕业于该县公立初级中学.以后,他又到上海中华职业中学读书,用不到一年半的时间读完了两年的课程.当华罗庚15岁的时候,他迫于家境困难而辍学.返回家乡后,他一面帮助父亲在小杂货店里干活、记账,一面钻研数学.

父亲不愿意让他学习,却让他干活.就是在这种生活艰难、无人指导的境况下,在一间斗室里,他以昏暗的油灯为伴,孜孜不倦地坚持自学.到了19岁,他的一篇论文《苏家驹之代数五次方程式解法不能成立的理由》发表在上海《科学》杂志上,显示出了19岁青年的数学才华.然而就在同一年,华罗庚患了严重的伤寒病和关节炎.在与疾病斗争中,他意志顽强,坚忍不拔,终于战胜了病魔,但他的左腿瘸了.就在此期间,他仍然努力钻研数学,接连取得了许多重大科研成果.一般人从初中到大学毕业要八年时间,而华罗庚完全靠自学,只用了六年半的时间.华罗庚正是凭着这种刻苦钻研的精神,终于成为举世公认的大数学家.

 

阅读材料-牛顿发现万有引力

1666年由于伦敦流行鼠疫,牛顿在自己的家乡乌尔索浦生活.一天傍晚,他正在苹果树下思考问题,突然,一个苹果砰的一声从树上掉下来.他想,为什么苹果总是垂直落到地面上,而不是向别的地方飞去呢?月亮为什么不落下?这是什么力引起的呢?牛顿正是从研

究这个问题中,发现了万有引力.

阅读材料-少年高斯的速算

有一次,老师要学生计算

1+2+3++99+100=?

年仅十岁的高斯马上走上讲台,在黑板上迅速写下:

1+2+3++99+100=101×50=5 050

老师和同学们都用惊奇的目光看着高斯.你知道高斯是怎样思考的吗?

从上面介绍的三位数学家身上我们可以看到,学好数学要有刻苦钻研的精神,要善于发现和提出问题,要善于独立思考,并善于把数学应用于实际问题.下面让我们来解决一个实际问题.现要在6级台阶上铺一道地毯,如c所示,已知台阶高1米,宽2.8米,问要买地毯多少米?

 

                          1.1.5

 

要在台阶上铺地毯,实际上并不需要测出台阶的长度.我们把图1.1.5想象为由一根绳子围成的图形,将它拉成为一个长和宽分别为2.8米和1米的长方形.因此,台阶的长就是

2.8+1=3.8()

也就是要买地毯3.8.

 

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