文/老餘
數學,是很多朋友的噩夢。
有人說,數數和學習都問題不大,但合在一起,數學就要了命了。甚至有很多人穿越了數學的分水嶺,在大學學高等數學仍有想死的感覺,激動時甚至要問候牛頓的媽媽才能洩憤(微積分是牛頓發明的)。
但我覺得,很多朋友之所以學不好甚至憤恨,都不是數學本身的問題,而是老師的問題,他們一上來就是做題做題,永遠的做題,從來不告訴學生這些數定理學背後的故事,其實基本所有的數學概念之所以被發明、發現,是因為創造者遇到了現實的問題,想要通過數學工具去解決問題的。
比如微積分,牛頓當時為什麼要發明微積分?他是要解決什麼問題?如果我們知道這背後的原因,也就理解了微積分的内核,然後從具體返回到數學抽象,去做微積分的題就會舒服很多,颠倒過來問題就大了,本來抽象的就難理解,然後還要在難理解的抽象上去擴展更多的抽象的推論和定理。
不糊才怪!
那老師們為何不從具體的故事和問題出發,再返回到抽象呢?其中原因可能是老師們自己也不知道微積分到底是啥,到底是要解決啥問題的,他的老師們也是這麼教的,所以也這麼教我們,還有就是這與老師的績效無關,他們沒有動力教這些不考的内容。
以上原因導緻一代又一代人讨厭數學,也有很多人覺得,學這些讨厭的東西對我們現實生活有什麼用?小學搞完加減乘除就得了,能應對現實生活就夠了,學什麼高等數學、什麼微積分、什麼向量,這都是吃飽了撐的。
真的是這樣嗎?
我覺得不是,很多數學裡的思想和理念對我們的現實生活有很多深刻的啟發。
所以,這個《數學思維的妙處》小系列就來介紹幾個數學概念對我們生活、工作、創業的啟發,我保證當你明白這四個數學概念後,你就不再是原來的你了,因為你眼裡的混沌世界開始清晰起來。
當然,首先要交代的是我們不解題,我們偏重的是思維方式,不到萬不得已,我也不會用到讓人頭大的公式。
我們從很多人最讨厭的「微積分」開始。
(一)牛頓發明微積分,是為了解決什麼問題?
一看到微積分,這些如蚯蚓般的東西好像真的從視線鑽進了大腦裡,弄得很多朋友腦闊疼。
牛頓為何要發明這麼個讓後世學子如此頭疼的東西呢?
因為他當時遇到了一個問題:
在理解速度上,他前面人的理解還很淺薄,僅限于速度的平均值上,比如一個人花了5分鐘走了100米,那這個人的平均速度=100➗5=20米/分鐘。
但牛頓覺得這個太寬泛了不夠細緻,這個人在前行的過程中的速度并不是每分每秒都是勻速的,我想了解他每個瞬間的速度,怎麼辦?
那我把這個人的行進過程進行無限分割,那我不就可以得到這個人每個瞬間的速度了嗎!
由此牛頓發現了加速度這個概念,一個物體靜止不動,我們推一下它,會瞬間産生一個加速度,加速度累積到一定程度,才會産生速度,而速度再累計到一定程度後,才會有位移。
雖然我們從外面看,是我們把物體推動了,但從物體裡面看,整個過程是這樣的:加速度累計→變成速度→速度累積→産生位移。
這個過程,就是積分。
反過來,就是微分:位移的一階導數,就是速度,而速度的一階導數就是加速度。所以,加速度就是位移的二階導數。
說白了:
——積分就是微觀累積到宏觀的過程;微分就是宏觀切分到微觀的過程。
這還是有點難理解,這個過程我們換一個例子會更直觀——圓的面積S=πR²。
為何數學家會得出圓的面積公式呢?是因為他們運用微積分思維,把圓的面積轉化為了長方形面積:
第一步:把一個圓先微分:也就是先以圓心為中點無限分割成扇形(我畫得還不夠無限):
圖很醜,您湊合看
第二步:把扇形積分:也就是把這些無限分割的扇形一正一反地拼接在一起,如下圖:
從以上兩個圖可以看出,隻要分得越細,圓的面積就越接近這個長方形面積,隻要無限分割,那這個圓的面積就是這個長方形面積,而大家都知道,長方形面積=長✖️寬。
于是圓的面積S=πR(長)✖️R(寬)=πR×R=πR²。
很多朋友現在已經不需要做題了,但這種微分、積分的過程,能給我們日常生活什麼啟發?
其實很深刻。
(二)微積分,如何怎麼指導我們的現實生活?
我看到了兩點:
1、今天的努力,并不能帶來明天的成功,但能為後天的成功做準備
在物理世界裡,我們推一個物體,雖然我們看到的是這個在移動,但當我們在推它時,是先産生一個加速度,這個加速度累計後,才會産生速度,而這個速度累計後,才能産生位移。
這與「努力→能力→成功」的過程是一模一樣的。
你看是不是這麼一個過程:如果把努力看成加速度,把能力看成速度,把最後的成功看成位移。那這三者之間的關系其實就是一個積分的過程。
短時的努力并不能轉化為能力,我們得長時間、滴水穿石的努力才能累積為自身的能力,而能力累積到成功,也需要時間。
很多人為何一生碌碌無為?
或許不是因為不夠聰慧,而是沒有了解「微積分的思想」,所謂無志之人常立志,當一開始立志做某件事時會努力一陣,但這一陣的努力由于時間太短,并不會立即轉化為能力,最後的成功也就無從談起了。
但他的理解可能不是努力的時長不夠,而是方向錯誤,于是成了那個挖井水的人,到處挖,可每次要挖到水之前就又放棄了。
從努力→能力的過程,會隔絕大部分人;從能力→成功,也是需要時間的,這個過程又會隔絕很多人。
這也解釋了為何最後成事的人會寥寥無幾的原因(當然,運氣也是很重要的)。
所謂有志之人立長志,确實也符合「微積分」的思想,從「努力→能力→成功」要穿越重重關卡:
——滴水穿石的時間忍耐,力出一孔的聚焦,都是常人難以跨越的巨大心理和行動障礙。
2、今天的懈怠,并不會給明天埋下隐患,但能成為後天失敗的墊腳石
很多朋友生活、工作一直兢兢業業,但在漫漫長路上慢慢懈怠了,但懈怠後他會驚喜地發現:也沒什麼啊,我的能力、我的眼光、我的業績都沒受啥影響。
于是,給懈怠找到了一堆感統協調的理由,什麼努力并不能影響成功,選擇才能;什麼努力就是使蠻勁,你看好些人不努力也成功了等等。
當斷了那條「努力→成功」的念想後,我們的行為就再也找不回這條通道了,因為從「不努力→能力下降→成不了事」也是一個累積的過程,我們現在松懈了,這個松懈的結果可能要好幾個月甚至好幾年才能顯現。
而此時,我們是不會自省到是幾個月、幾年的不努力埋下的種子的。
自省沒有找到真正的原因,怎麼可能再回到「努力→能力→成功」的道路上來呢?
永無可能了!
這可能與人性的弱點有關吧:
——當我們努力時、給别人幫助時,總是希望能立即得到回報;而當出了問題,我們也總是找别人的原因。
大神-牛頓
(三)結語在微積分被發明之前,我們以為推力到位移沒有中間過程,我們以為推力就是位移的直接原因。
殊不知,這中間還有「加速度的累積」,還有「速度的累積」,最後才是物體的位移。
同理,世間所有事都需要一個過程,而從你的出發點到期望的終點之間,其實還有好幾座山要翻越,最可怕的事是我們「不知道自己不知道」,當我們不知道這幾座山時,就會因為起點到終點的實際情況與你的預期不相符,而放棄。
這其實就是我們常說的「反饋滞後」。
但當我們了解了「微積分」的思維,就會非常清楚這種滞後是客觀存在:
在工作中,當我們努力時,心裡就會明白要将努力變成能力,需要累積需要一個過程,而從能力累積到成就,也需要一個過程。
在家庭裡,當我們想改變緊張的夫妻關系、親子關系時,心裡也就明白了自己做出的改變需要一個過程讓對方接受,接受完了自己還得繼續,這是要讓接受變為相信,隻有對方相信了,才會回應你的改變,這都需要時間。
... ...
在第一季《樂隊的夏天》裡,九連真人的一首歌讓我印象深刻——《莫欺少年窮》,為何莫欺少年窮?
因為少年們現在的積累确實還少,但隻要一路上在數學上稱為導數的東西夠大(積累夠快),在不久的将來,他們的成就不可限量。
而少年們最大的優勢,就是擁有在“求導”過程中有所成就的重要因素:
——時間。
(完)
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!