数学学习

杜维华 :浅谈“数”(一)

【大纪元7月13日讯】有时候和朋友一谈到数学,很多人就联想到哥德巴赫猜想,问我1+1=2的问题。我就简单的解释了一下“1+1”问题的含义:任何大于6的偶数都可以表示为两个质数之和。比如:8=3+5,10=5+5,12=5+7,14=7+7,16=3+13=5+11………。所谓质数是指不能够再分解为两个整数之积 (1乘以本身除外)。当然,我们这里所说的数都是正整数。

我觉得这里有意思的是,很多人真的误以为1+1=2是一个非常难的题,觉得无从下手。甚至我也听到一个笑话,据说有一次考试,考卷上有一个问题是1+1=?,竟然大多数人不敢答。记得那时我很小,也觉得无所适从。

学了这么多年数学,后来我系统的学习“代数”(数学的一个分支)的时候,才真正明白小时候的“无所适从”从何而来。其实,我们从小学习算术时,那些加法和乘法规则是老师塞给我们的,作为孩子嘛,都是想当然的接受了那些规则,从来就没有过问为什么。多年来,人们在日常生活中都是不知不觉的在运用着,不会有人去问为什么,也觉得生活得很好,也没发生什么矛盾。

那么这些规则从哪里来的呢?如果我们认真的去想它,都觉得很自然,却又说不清楚。其实基本的数字是我们很小的时候由大人通过直观来告诉我们的,我们的思维中一般开始都是有一些实物,比如六个苹果,六个李子等等,这样建立了数字的概念。所谓的加法呢?比如这个小组有5个人,那个小组有6个人,合并到一起,数一数,有11个人。这样就建立了加法的概念,但是,毕竟它是一种直观,可是如果事情很复杂了怎么办?加法中数字很大了或作很多次加法怎么办?这时再依靠直觉就远远不行了。那么就得脱离具体的实物,把它概念化,建立一套规则,这就是算术,顾名思义,就是算的技术。而数字的表达是十进制,那么我们的理念中其实就是以十进制为基础的,尽管后来又发展为其它的进制。

下面开始提一下1+1,为什么我们感到无所适从呢?(尽管觉得很显然)。其实,当我们证明一样东西的时候,总要从一个既定的前提来出发,再经过一系列的推演规则(比如逻辑和现实生活中大家都承认的事实),从而得出结论。而这个1+1作为数学问题的时候,我们发现“1”,“2”“+”是什么东西呢?不知道!其实,这不是大家笨,而是“巧妇难为无米之炊”。我们发现基本的概念,定义不知道。

简单的说,数学中是如此定义的:

# 有一起始自然数 0。

# 任一自然数 a 必有后继(successor),记作 a +1。

# 0 并非任何自然数的后继。

# 不同的自然数有不同的后继。

自然数加法可经a + 0 = a及a + (b + 1) = (a + b) + 1递归定义而成。

在此基础上,可以演绎出一系列的加法规则和规律。乘法也是如此。其实2被定义为1+1。

由于我的目的不是为了让大家真正的学数学,而是让大家了解一下数学并不神秘!所以,我只是简单的说明一下现实生活和纯粹形式逻辑的区别。(http://www.dajiyuan.com)