淺析數(shù)學(xué)對各個領(lǐng)域的作用和意義

王萌

摘要：我們生活每天都被數(shù)學(xué)環(huán)繞著，在人類歷史發(fā)展的過程中，數(shù)學(xué)發(fā)揮著不可替代的作用與生活息息相關(guān)。但常有同學(xué)抱怨數(shù)學(xué)枯燥無趣，常常散布著數(shù)學(xué)無用論，但實際上無論是誰，在生活中都無法離開數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)不僅僅是數(shù)字的學(xué)問，同時也代表了一種思維和一種邏輯，文章會詳細敘述數(shù)學(xué)的趣味性，已解除大家的數(shù)學(xué)都誤解。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)與生活

一、概率

早上起床時很多人都有著這樣的經(jīng)歷，那就是找不到自己的襪子，最后只能睡眼朦朧的從床頭柜中找出洗過的襪子，但通常隨便拿兩只襪子顏色是不相同的，數(shù)學(xué)就能夠很好的解決這個問題。如果床頭柜中的襪子只有兩種顏色，那每次只需要拿出三只襪子就一定會有兩只是一樣顏色的。如果在床頭柜中的襪子有X種顏色，那只要每次拿出X+1只襪子就能夠找到顏色相同的一雙襪子。這僅僅就應(yīng)用了數(shù)學(xué)中的概率問題，概率問題在生活中經(jīng)常能夠用到，很多時候大家對于概率問題就是一種感覺，甚至有的時候?qū)⑦@種感覺歸結(jié)于運氣。但實際上所謂的運氣都是數(shù)學(xué)中的概率問題，如果有時間進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與調(diào)查，那任何的運氣事件都可以通過數(shù)學(xué)計算得到準(zhǔn)確的答案。

在校園里英語老師經(jīng)常對學(xué)習(xí)很差的學(xué)生說：“就這點分數(shù)，蒙的分數(shù)都比你答的高?！边@句話明顯是老師想要用刺痛法來激勵學(xué)生，老師這句話用數(shù)學(xué)概率來分析的情況下是成立的。眾所周知英語考試主要是單選題，整篇考題ABCD四個的答案應(yīng)該是平均分布的。如果單選題的總分為100分，ABCD四個答案應(yīng)該各占25分左右。如果整篇卷子全答同一選項，那最后取得的分數(shù)確實是比幾乎全答錯的學(xué)生分數(shù)要高。

由于隨機現(xiàn)象在，現(xiàn)實世界中無處不在。研究概率學(xué)就尤為重要。概率學(xué)會解釋生活中隨機現(xiàn)象的意義，并且能夠應(yīng)用到日常生活和科技等各個領(lǐng)域。概率能夠讓人從現(xiàn)象看到本質(zhì)。用概率的方法對一些普通的事件進行分析，會得到出乎意外的深刻結(jié)論。

二、幾何

這遠古時代，人們就開始研究物體的位置和數(shù)量之間的關(guān)系。而這些后來就形成了幾何知識，雖然在前期這些知識相對零散，大多是經(jīng)驗性的結(jié)論，但幾何學(xué)就是建立在這些零散經(jīng)驗性的知識上。幾何學(xué)是數(shù)學(xué)最古老的分支之一，大量的出土文物證明，在史前時期人們就已經(jīng)掌握了很多幾何的基本知識。學(xué)習(xí)幾何，不僅僅是鍛煉人的抽象思維和邏輯思維能力，幾何在現(xiàn)實生活中依然有著很多的應(yīng)用。比如大家常用的水桶，基本上是圓柱形。究其原因，是考慮在同樣的體積范圍之內(nèi)，圓柱型可以重裝更多的液體，并且可以讓桶的邊緣受力相對均勻。還有在公交車上什么樣的站姿能夠最穩(wěn)定，答案只有一個，那就是張開雙腿前后站立，因為這種情況下，地面與人的雙腿會形成一個三角形，眾所周知三角形的穩(wěn)定性是最好的，所以這個姿勢站立最為穩(wěn)定。再舉一個例子，常用的飯桌都是圓形的，可有人考慮過為什么是用圓形作為通用餐桌的形狀呢。原因就是在面積相同時，圓形的周長是最大的，也就是說在周長大的圓形餐桌下能容納更多的人同時就餐。還有很多人不理解為什么要學(xué)習(xí)形狀的性質(zhì)，為什么要學(xué)習(xí)三角形是穩(wěn)定的而四邊行相對來說會容易變形。其實只要考慮一下商店門口的推拉門是由什么形狀組成的。鋼塔又是由什么形狀組成的，而設(shè)計師為什么選擇這種形狀，那答案就不言而喻了。

三、導(dǎo)數(shù)

提到導(dǎo)數(shù)很多高中生都為這個知識而苦惱，甚至有些同學(xué)苦學(xué)很久，都不明白導(dǎo)數(shù)到底是什么，認為導(dǎo)數(shù)就是曲線在某一點等斜率，只要掌握求導(dǎo)方法，應(yīng)付考試之后，就將這一切知識拋之腦后。實際上導(dǎo)數(shù)和微積分是密不可分的，隨著科技技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)數(shù)在醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟管理、衛(wèi)生等都各個領(lǐng)域，有著極為廣泛的應(yīng)用。導(dǎo)數(shù)的概念源于生活，可以研究物理運動的瞬時速度、可以研究化學(xué)反應(yīng)變化速度、可以研究生物學(xué)中的出生率死亡率人口增長率、可以研究細胞繁殖速度等，這一切都是導(dǎo)數(shù)問題。

在生活方面，人們經(jīng)常會遇到一個問題，那就是如何做，才能達到“最優(yōu)化”的問題。這其中“最優(yōu)化”就是指在區(qū)間內(nèi)的最大值和最小值。而計算這些值，就需要用函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的方式來解決。

下面我引用了一位數(shù)學(xué)教授的話來初步解釋導(dǎo)數(shù)在生活中的應(yīng)用，“正導(dǎo)數(shù)知識是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，它在自然科學(xué)、工程技術(shù)及日常生活等方面都有著廣泛的應(yīng)用。導(dǎo)數(shù)是從生產(chǎn)技術(shù)和自然科學(xué)的需要中產(chǎn)生的，同時，又促進了生產(chǎn)技術(shù)和自然科學(xué)的發(fā)展，它不僅在天文、物理、工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，而且在日常生活及經(jīng)濟領(lǐng)域也是逐漸顯示出重要的作用.導(dǎo)數(shù)是探討數(shù)學(xué)乃至自然科學(xué)的重要的、有效的工具之一，它也給出了我們生活中很多問題的答案.諸如生活中的有關(guān)環(huán)境問題、工程造價最省、容積最大問題等，如何將生活中的有關(guān)數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為相關(guān)的導(dǎo)數(shù)問題來求解，如何應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識靈活地應(yīng)用于生活是值得我們?nèi)ニ伎嫉??！?/p>

四、結(jié)語

數(shù)學(xué)在我們生活中的廣泛性，真的難以用言語來表達，這就要求我們用心去體會，去感悟，數(shù)學(xué)不應(yīng)該是學(xué)科的代名詞，數(shù)學(xué)不應(yīng)該是腦中的一種擺設(shè)，而應(yīng)成為一種工具，一種真正融入到我們生活中幫助我們解決實際問題，方便我們生活的工具。數(shù)學(xué)與生活息息相關(guān)，運用好數(shù)學(xué)，會讓我們的生活更加精彩。

參考文獻

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[2]王美琴.從問題情境看數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系[J].上海教育科研，2006（01）：75-76.