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来源:
埃尔特
什么是数学思维呢?我特意查了一下百度,百度对数学思维的概念是这样:
数学思维是数学的思考问题和解决问题的思考形式
,也就是能够用数学的观点去思考问题和解决问题的能力,比如转化与划归、从一般到特殊、特殊到一般、函数/映射的思想等等。
说得对,但不好懂。我怎么理解数学思维的呢?数学思维就是游戏思维,就是穷尽你的想象力去创造一个世界,然后用严谨的论证和逻辑推理去得到一个答案。
是一种高度抽象并解决问题的能力。
数学思维给你的是重新看世界的一双眼睛,看这个世界的另外一种眼光。
有的时候它可能跟我们对这个世界的直觉理解会比较大的的区别。我举几个的例子:
我们知道,自然数、奇数、偶数。
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12……… 自然
2.4.6.8.10.12.14.16.18.20……… 偶数
1.3.5.7.9.11.13.15.17.19……… 奇数
大家觉得,自然数、偶数和奇数这三种数那个数的数目多?我们从直觉上感觉偶数和奇数组合成了自然数,自然数自然比它们多,但是
从数学角度来说它们三个数是一样多的,因为他们三个的数目都是无穷。
我们再举个例子。一个屋子里有23个人,他们有两个人的生日是同一天的可能性大不大?直觉来说我们出去坐公交车、去机场等经常会碰见很多人,但我们都不会觉得在这么多人里面会有两个人的生日一样。
从数学的角度来说,在23个人的这个人群里,有两个人的生日是同月同日的概率超过50%。为什么?因为我们把每一个人的生日和另外22个人作对比,那它就是有253次对比的机会,在这253次对比中出现相同的概率是非常高的,这个就被称为“生日悖论”。在计算机里面呢,有一种专门破解密码的方式叫做生日攻击,它的原理就是从生日悖论来的。
我再举个悖论例子,减肥,从某种数学的角度来说,减肥这个事是不可能的。因为想要减掉10斤,首先得减掉5斤,那想减掉5斤,就得先减掉2.5斤,想要减掉2.5斤,就先得减掉1.25斤。这个是无穷的对折,但人无法减掉一个无穷的数,所以减肥是不可能的。
就像龟兔赛跑。只要乌龟先跑,兔子就永远都追不上。为什么?因为兔子永远要到达乌龟之前到达的那一个点,那兔子只要到达那一个点,那乌龟就又往前移动了,所以兔子永远都无法追上乌龟。
我们知道这个在现实生活中是不可能的,但是大家想想,这一个一个的著名“悖论”,就是数学家在玩的一个一个游戏。如果说我们学数学是希望有用,那我告诉大家,你只要学会加减法,会用计算器就可以了。
因为数学就是数学家在玩的游戏。
虽然他对数字有这样神性的崇拜,但是他依然在拿数字做游戏。
比如说,他给这些数字增加了很多的名称,比如他认为6是一个完满数,因为这个数可以被1,2,3整除。1加2加3正好等于6,所以他认为6这个数是一个完满数。10可以被1,2,5整除,1加2加5等于8,不到10,所以他认为10就是个亏数,他用这种做游戏的方式给各种各样的数字一些新的称呼。
他还说“朋友是你灵魂的倩影,要像220和284一样亲密”,这句话听着就特别像神经病人说的话啊,220和284两个数字有什么可亲密的呢?
就这么一句话,困扰了数学家几百年。直到1994年,才最终验证。人类被它困扰了三百年,被称为费马大定理。
费马大定理的验证过程,就是整个数论的发展历史,这里边有太多熠熠生辉的名字,比如高斯、欧拉等等。
还有很多好玩的故事,比如德国有一个数学爱好者,也是个商人,叫沃尔夫凯勒,他做生意很成功,挣了很多钱,但他追求一个女孩追不上,很痛苦,准备自杀。
他是个德国人,做事很严谨,自杀那天他列了一个计划:7点干什么、8点干什么……最后要在午夜12点钟声响起的时候,吞枪自尽。但是他做事比较快,9点钟就把所有事做完了,又不想放弃美感提前自杀,那干点什么呢?