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數學定理為什麼要證明

生活 更新时间:2024-07-08 01:57:49

數學定理為什麼要證明(數學中的定義定理與證明)1

數學注重思維的建立與培養。面對一個抽象問題,如何去思考,采取什麼手段去解決,這是學習數學需要特别注意的地方。簡言之,過程重于結果。

數學是一門嚴密的自然科學,學習數學免不了從“定義”、“定理”開始。那麼究竟什麼是定義?什麼是定理呢?

簡單來說,定義是人為規定的對概念的描述,比如說,“三條邊長度都相等的三角形叫等邊三角形”,這是對“等邊三角形”下的定義,是不需要證明的東西。定理是可推導、證明的有邏輯的陳述,定理必須經過嚴格的證明,是從定義或者公理衍生出的命題或公式,比如,“勾股定理”。

所以,再也不要說“我在證明這個定義”或者“我來規定個定理”之類的話了!

對于定義而言,要想學數學,必須要把定義記清楚。每一個數學概念在下定義的時候,都會有一定的背景,搞清楚這些背景就會很容易記住。

比如:可導的定義一般都是從瞬時速度開始引導,再到切線斜率,經過這個過程,對可導的定義就會理解了。

所以說,上課的時候跟着老師的思路,即使是聽不懂,也感受一下,了解一下,知道這些東西是怎麼來的,多聽思路與分析過程,比死記硬背套結論要強得多。

對于定理或者問題,建議大家從這幾個方向去思考、理解:

1、定理證明本身是構造性的,還是存在性的?證明的關鍵在哪?

2、定理能如何應用?有沒有直觀的幾何模型或者熟悉的例子可以解釋或者驗證?

3、定理能否推廣?

下面簡單說說第一點,構造性證明和存在性證明。

舉一個例子:證明連續函數介值定理。

存在性證明(使用确界原理):

數學定理為什麼要證明(數學中的定義定理與證明)2

構造性證明(使用閉區間套定理):

數學定理為什麼要證明(數學中的定義定理與證明)3

構造性方法更适合于應用問題, 現實問題更重視可操作性。存在性證明通常可以避開某些技術性困難,而且結 論往往更有普遍性。難說哪個方法更好,兩者各有特色,需要依具體問題而定。 比如,你需要解決某個實際應用問題,肯定希望用構造性方法。

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