--《近现代数学发展概论》张光远重庆出版社 1991.12版
《现代化知识文库--二十世纪数学史话》知识出版社 1984.2上海
注一:这是《二十世纪数学史话》的说法。
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国际数学界的最高奖?菲尔兹奖和国际数学家大会
诺贝尔奖金中为什么没有设数学奖?对此人们一直有着各种猜测与议论。每年一度的诺贝尔物理、化学、生理学和医学奖,表彰了这几个学科中的重大成就,奖掖了科学精英,可谓举世瞩目。不设数学奖,对于这个重要的基础学科,岂不是失去了一个在世界范围内评价重大成就和杰出人才的机会?
其实,数学领域中也有一种世界性的奖励,这就是每四年颁发一次的菲尔兹奖。在各国数学家的眼里,菲尔兹奖所带来的荣誉可与诺贝尔奖金媲美。
菲尔兹奖是由国际数学联盟(简称IMU)主持评定的,并且只在每四年召开一次的国际数学家大会(简称ICM)上颁发。菲尔兹奖的权威性,部分地即来自于此。所以,这里先简单介绍一下“联盟”与“大会”。
十九世纪以来,数学取得了巨大的进展。新思想、新概念、新方法、新结果层出不穷。面对琳琅满目的新文献,连第一流的数学家也深感有国际交流的必要。他们迫切希望直接沟通,以便尽快把握发展大势。正是在这样的情况下,第一次国际数学家大会在苏黎世召开了。紧接着,一九00年又在巴黎召开了第二次会议,在两个世纪的交接点上,德国数学家希尔伯特提出了承前启后的二十三个数学问题,使得这次大会成为名副其实的迎接新世纪的会议。
自一九00年以后,大会一般每四年召开一次。只是因为世界大战的影响,在一九一六年和一九四0~一九五0年间中断举行。第二次世界大战以后的第一次大会是一九五0年在美国举行的。在这次会议前夕,国际数学联盟成立了。这个联盟联络了全世界几乎所有的主要数学家,她的主要任务是促进数学事业的发展和国际交流,组织进行四年一次的国际数学家大会及其他专业性国际会议,颁发菲尔兹奖。自此以后,大会的召开比较正常。从一八九七年算起,总共举行了十九次大会,其中有九次是在一九五0~一九八三年间举行的。
联盟的日常事务由任期四年的执行委员会领导进行,近年来,这个委员会设主席一人,副主席二人,秘书长一人,一般委员五人,都是由在国际数坛上有影响的著名数学家担任。每次大会的议程,由执委会提名一个九人咨询委员会来编定。而菲尔兹奖的获奖人,则由执委会提名一个八人评定委员会来遴选。评委会的主席也就是执委会的主席,可见对这个奖的重视。这个评委会首先由每人提名,集中提出近四十个值得认真考虑的候选人,然后进行充分的讨论并广泛听取各国数学家的意见,最后在评定委员会内部投票决定本届菲尔兹奖的得奖人。
现在,国际数学家大会已是全世界数学家最重要的学术交流盛会了。一九五0年以来,每次参加者都在两千人以上,最近两次大会的参加者更在三千人以上。这么多的参加者再加上这四年来无数的新成果,用什么方法才能很好地交流呢?近几次大会采取了分三个层次讲演的办法。以一九七八年为例,在各专业小组中自行申请作十分钟讲演的约有七百人,然后由咨询委员会确定在各专业组中作四十五分钟邀请讲演的名单约二百个,以及向全会作一小时综述报告的人选十七位。被指定作一小时报告是一种殊荣,报告者是当今最活跃的一些数学家,其中有不少是过去或未来的菲尔兹奖获得者。
菲尔兹奖的宣布与授予,是开幕式的主要内容。当执委会主席(即评委会主席)宣布本届得主名单之后,全场掌声雷动。接着由东道国的重要人士(当地市长、所在国科学院院长、甚至国王、总统),或评委会主席授予一块金质奖章,外加一干五百美元的奖金。最后由一些权威的数学家来介绍得奖人的杰出工作,并以此结束开幕式。
菲尔兹奖是以已故的加拿大数学家约翰?查尔斯?菲尔兹命名的。
一八六三年五月十四日,菲尔兹生子加拿大渥太华。他十一岁时父亲逝世,十八岁时又失去了慈母,家境不算太好。菲尔兹十七岁时进入多伦多大学专攻数学。一八八七年,菲尔兹二十四岁,就在美国约翰.霍普金斯大学获得了博士学位。又过了两年,他在美国阿勒格尼大学当上了教授。
当时,世界数学的中心是在欧洲。北美的数学家差不多都要到欧洲学习、工作一段时间。一八九二年,菲尔兹远渡重洋,游学巴黎、柏林整整十年。在欧洲,他与福雪斯、弗劳伯纽斯等著名数学家有密切的交往。这一段经历,大大地开阔了菲尔兹的眼界。
作为一个数学家,菲尔兹的工作兴趣集中在代数函数方面,成就不算突出,但作为一名数学事业的组织、管理者,菲尔兹却是功绩卓著的。
菲尔兹很早就意识到研究生教育的重要,他是在加拿大推进研究生教育的第一人。现在人们都知道,一个国家的研究生培养情况如何,是衡量这个国家科学水平的一个可靠指数。而在当时,能有这样的认识实属难能可贵。
菲尔兹对于数学的国际交流的重要性,对于促进北美州数学的发展,都有一些卓越的见解。为了使北美的数学迅速赶上欧洲,菲尔兹竭尽全力主持筹备了一九二四年的多伦多国际数学家大会(这是在欧洲之外召开的第一次大会)。这次大会使他精疲力尽,健康状况再也没有好转,但这次会议对于北美的数学水平的成长产生了深远的影响。
一九二四年大会没有邀请德国等第一次世界大战的战败国的数学家。在此之前的一九二0年大会,因为是在法国的斯特拉斯堡(战前属德国)举行,德国拒绝参加(一九二八年的波伦亚大会只是由于希尔伯特坚持,德国才参加了。)。这些事情很可能触发了菲尔兹发起一项国际性奖金的念头,因为菲尔兹强烈地主张数学发展应该是国际性的。当菲尔兹知道了一九二四年大会的经费有结余时,他就建议以此作为基金设立一项这样的奖。菲尔兹奔走欧美谋求支持,并想在?九三二年苏黎世大会亲自提出正式建议,结果未及开幕他就逝世了。是多伦多大学数学系的悉涅,把这个建议和一大笔钱(其中包括一九二四年大会的结余和菲尔兹的遗产)提交苏黎世大会,大会立即接受了这一建议。
按照菲尔兹的意见,这项奖金应该就叫国际奖金,而不应该以任何国家机构或个人的名字来命名。但是国际数学家大会还是决定命名为菲尔兹奖。数学家们希望用这一方式来表示对菲尔兹的纪念和赞许,他不是以自已的研究工作,而是以远见、组织才能和勤恳的工作促进了本世纪的数学事业。
第一次菲尔兹奖颁发于一九三六年。不久,国际形势急剧恶化。原定一九四0年在美国召开的大会已成泡影。第二次的菲尔兹奖是在战后的第一次大会,即一九五0年大会上颁发的。以后,每次大会都顺利地进行了这一议程。?般是每届两名获奖者。但一九六六年、一九七0年、一九七八年得奖人是四名,据说是因为有一位不愿透露姓名的捐款人,使奖金可以临时增加到四份,一九八二年华沙会议因故而延期至一九八三年八月举行,获奖者为三名。总起来,获得菲尔兹奖的数学家己有二十七名。
在一九三六年、?九五0年、一九五四年这三次大会上,都是由一位数学家来介绍所有得奖人的工作的。一九三六年卡拉凯渥铎利还讲了一点获奖者的生平。一九五0年评委会主席玻尔就只用清晰而非专门的语言简述工作。一九五四年,由本世纪著名的数学家外尔介绍,他在结束语中盛赞两位得奖者“所达到的高度是自己未曾梦想到的”,“自已从未见过这样的明星在数学天空中灿烂地升起,”他说:“数学界为你们二位所做的工作感到骄傲。它表明数学这棵长满节瘤的老树仍然充满着汁液和生机。你们是怎样开始的,就怎样继续下去吧!”
从一九五八年起,改成每位获奖者分别由一位数学家介绍。介绍的内容比较地局限于工作,对于获奖者个人的情况很少涉及。这个做法,一直延续到最近一次大会。
菲尔兹奖只是一枚金质奖章,与诺贝尔奖金的十万美元相比真是微不足道。为什么在人们心目中,菲尔兹奖的地位竟然与诺贝尔奖金相当?
原因看来很多。菲尔兹奖是由数学界的国际学术团体--国际数学联盟,从全世界的第一流数学家中遴选的。就权威性与国际性而言,任何其他的奖励都无法与之相比。菲尔兹奖四年才发一次,每次至多四名,因而获奖机会比诺贝尔奖要少得多。但是主要的原因应该是:迄今为止的获奖者用他们的杰出工作,证明了菲尔兹奖不愧为最重要的国际数学奖。事情就是这样:从表面上看,一项奖赏为获奖人带来了巨大荣誉;而事实上正相反,正是得奖工作的水准奠定了这项奖励的学术地位的基础。
菲尔兹奖首先是一项工作奖(这一点与诺贝尔奖金相同),即授予的原因只能是“已经做出的成就”,而不能是服务优秀、活动积极等其他原因。但是菲尔兹奖只授予四十岁以下的数学家(起先是一种默契,后来就成为不成文的规定),因此也带有一点鼓励性。问题在于,如果放在整个数学家的范围里,菲尔兹奖的得奖工作地位如何?
我们只举一个小小的例子。一九七八年,当代著名的老一辈数学家,布尔巴基学派创始人之一丢东涅发表了一篇题为《论纯数学的当前趋势》的论文,对于近二十年来纯数学各分支的前沿作了全面概述。在文章中,他列举了十三个目前处于主流的数学分支。其中十二个分支中的部分重要工作是由菲尔兹奖获得者作出的。这再清楚不过地说明了菲尔兹奖获奖成就的地位。
人们不能不承认,数学对于现实生活的影晌正在与日俱增。许多学科都在悄悄地或先或后地经历着一场数学化的进程。现在,已经没有哪个领域能够抵御得住数学方法的渗透。
数学本身也在一日千里地发展着。全世界成千上万的数学工作者正在几十个分支成百个专门方向上孜孜研究着。他们每年提出大约二十万条新定理!重要论文数,如以《数学评论》的摘要为准,每八至十年翻一番。文献数量的爆炸再加上方法概念的迅速更新,使得工作在不同方向上的数学家连交谈也有点困难,更不用说非数学专业的人了。
这样就产生了一个尖锐的矛盾。一方面,公众非常需要数学,他们渴望理解数学!另?方面,现代数学过于深刻、庞大、变得越来越不容易接近。
因此,对于数学,特别是现代数学加以普及,使得数学和数学家的工作能对现实生活产生应有的积极影响,这已成为人们日益重视的课题。
二十一世纪的曙光即将普照全球,要概述一下二十世纪的数学发展决非易事。就纯粹数学而言,我们觉得有两个主题可以起到提纲挈领的作用:一个是希尔伯特二十三问题的提出、解决现状与发展,另一个就是菲尔兹奖的获奖者及其工作。
作为一种表彰纯数学成就的奖励,菲尔兹奖当然不能体现现代数学的全部内容。就这个奖本身而言也有种种缺点。但是,无论从哪一方面讲,菲尔兹奖的获得者都可以作为当代数学家的代表,他们的工作所属的领域大体上覆盖了纯粹数学主流分支的前沿。这样,菲尔兹奖就成了一个窥视现代数学面貌的很好的“窗口”。
只有这个:
在国外,尤其在西方,勾股定理通常被称为毕达哥拉斯定理.这是由于,他们认为最早发现直角三角形具有“勾2+股2=弦2”这一性质并且最先给出严格证明的是古希腊的数学家毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580-公元前500).
实际上,在更早期的人类活动中,人们就已经认识到这一定理的某些特例.除我国在公元前1000多年前发现勾股定理外,据说古埃及人也曾利用“勾三股四弦五”的法则来确定直角.但是,这一传说引起过许多数学史家的怀疑.比如,美国的数学史家M·克莱因教授曾经指出:“我们也不知道埃及人是否认识到毕达哥拉斯定理.我们知道他们有拉绳人(测量员),但所传他们在绳上打结,把全长分成长度为3、4、5的三段,然后用来形成直角三角形之说,则从未在任何文件上得到证实.”不过,考古学家们发现了几块大约完成于公元前2000年左右的古巴比伦的泥版书,据专家们考证,其中一块上面刻有如下问题:“一根长度为30个单位的棍子直立在墙上,当其上端滑下6个单位时,请问其下端离开墙角有多远?”这是一个三边为3:4:5三角形的特殊例子;专家们还发现,在另一块版板上面刻着一个奇特的数表,表中共刻有四列十五行数字,这是一个勾股数表:最右边一列为从1到15的序号,而左边三列则分别是股、勾、弦的数值,一共记载着15组勾股数.这说明,勾股定理实际上早已进入了人类知识的宝库.
无论是古埃及人、古巴比伦人还是我们中国人谁最先发现了勾股定理,我们的先人在不同的时期、不同的地点发现的这同一性质,显然不仅仅是哪一个民族的私有财产而是我们全人类的共同财富.值得一提的是:在发现这一共同性质后的收获却是不完全相同的.下面以“毕达哥拉斯定理”和“勾股定理”为例,做一简单介绍:
一、毕达哥拉斯定理
毕达哥拉斯是一个古希腊人的名字.生于公元前6世纪的毕达哥拉斯,早年曾游历埃及、巴比伦(另一种说法是到过印度)等地,后来移居意大利半岛南部的克罗托内,并在那里组织了一个集政治、宗教、数学于一体的秘密团体毕达哥拉斯学派,这个学派非常重视数学,企图用数来解释一切.他们宣称,数是宇宙万物的本原,研究数学的目的并不在于实用,而是为了探索自然的奥秘.他们对数学看法的一个重大贡献是有意识地承认并强调:数学上的东西如数和图形是思维的抽象,同实际事物或实际形象是截然不同的.有些原始文明社会中的人(如埃及人和巴比伦人)也知道把数脱离实物来思考,但他们对这种思考的抽象性质所达到的自觉认识程度,与毕达哥拉斯学派相比,是有相当差距的.而且在希腊人之前,几何思想是离不开实物的.例如,埃及人认为,直线就是拉紧的绳或田地的一条边;而矩形则是田地的边界.毕达哥拉斯学派还有一个特点,就是将算术和几何紧密联系起来.
正因为如此,毕达哥拉斯学派在他们的探索中,发现了既属于算术又属于几何的用三个整数表示直角三角形边长的公式:若2n+1,2n2+2n分别是两直角边,则斜边是2n2+2n+1(不过这法则并不能把所有的整勾股数组表示出来).也正是由于上述原因,这个学派通过对整勾股数的寻找和研究,发现了所谓的“不可通约量”例如,等腰直角三角形斜边与一直角边之比即正方形对角线与其一边之比不能用整数之比表达.为此,他们把那些能用整数之比表达的比称做“可公度比”,意即相比两量可用公共度量单位量尽,而把不能这样表达的比称做“不可公度比”.像我们今日写成:1的比便是不可公度比.至于与1不能公度的证明也是毕达哥拉斯学派给出的.这个证明指出:若设等腰直角三角形斜边能与一直角边公度,那么,同一个数将既是奇数又是偶数.证明过程如下:设等腰直角三角形斜边与一直角边之比为:,并设这个比已表达成最小整数之比.根据毕达哥拉斯定理2=2+2,有2=22.由于22为偶数即x2为偶数,所以必然也是偶数,因为任一奇数的平方必是奇数(任一奇数可表示为2n+1,于是(2n+1)2=4n2+4n+1,这仍是一个奇数.但是比:是既约的,因此,必然不是偶数而是奇数,既然是偶数,故可设=2.于是2=42=22.因此,2=22,这样,2是个偶数,于是也是偶数,但是同时又是个奇数,这就产生了矛盾.
关于对毕达哥拉斯定理的证明,现在人类保存下来的最早的文字资料是欧几里得(公元前300年左右)所著的《几何原本》第一卷中的命题47:“直角三角形斜边上的正方形等于两直角边上的两个正方形之和”.实际上,毕达哥拉斯学派关心得更多的是数学问题本身的研究;以毕达哥拉斯学派为代表的古希腊数学是以空间形式为主要研究对象,以逻辑上的演绎推理为主要的理论形式.而毕达哥拉斯定理的发现(关于可公度比与不可公度比的研究、讨论),实际上导致了无理数的发现,尽管毕达哥拉斯学派不愿意接受这样的数,并因此造成了数学史上所谓的第一次数学危机,但是毕达哥拉斯学派的探索仍然是功不可没的.
二、我国的勾股定理
在我国,至今可查的有关勾股定理的最早记载,是大约公元前1世纪前后成书的《周髀算经》,其中有一段公元前1千多年前的对话:“昔者周公问于商高曰:窃闻乎大夫善数也,请问古者包牺立周天历度,夫天不可阶而升,地不可得尺寸而度.请问数安从出?商高曰:数之法,出于圆方.圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一.故折矩,以为勾广三,股修四,径隅五.”
《周髀算经》中还有“陈子测日”的记载:根据勾股定理,周子可以测出日高及日远.例如,当求得了日高及测得了测量人所在位置到日下点的距离之后,计算日远的方法是:“若求邪至日者,以日下为勾,日高为股,勾股自乘,并开方而除之,得邪至日者.”
《周髀算经》是我国流传至今的一部最早的数学著作.书中主要讲述了学习数学的方法以及用勾股定理来计算高深远近和比较复杂的分数计算等.在唐代,《周髀算经》与其他九部陆续出现在我国汉唐两代千余年间的数学著作一起,被国子监算学馆定为课本,后世通称这十本书为《算经十书》.《算经十书》较全面地反映了自先秦至唐初我国的数学成就.其中许多书中都涉及到了勾股定理的内容,尤其《九章算术》(《算经十书》之一)第九章“勾股”专门讲解有关直角三角形的理论,所讨论的主要内容就是勾股定理及其应用.该章共有设问24题,提出22术.其中第6题是有名的“引葭赴岸”:“今有池方一丈,葭生其中央.出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何.”这是一个流传甚广的题目,类似题目一再在其他书中出现,例如成书于5世纪中叶的《张邱建算经》(《算经十书》之一)、朱世杰所著的《四元玉鉴》(1303年)等.
我们的先辈们还根据勾股定理发明了一种由互相垂直的勾尺和股尺构成的测量工具矩.如,《周髀算经》中记载了商高对用矩之道的论述:“平矩以正绳,偃矩以望高,复矩以测深,卧矩以知远.”又如,我国魏晋间杰出的数学家刘徽在他的名著《海岛算经》(《算经十书》之一)中共列出了9个有代表性的可用矩解决的测望问题,其中第4个问题是:“今有望深谷,偃矩岸上,令勾高六尺,从勾端望谷底,入下股九尺一寸,又设重矩于上,其矩间相去三丈,更从勾端望谷底,入上股八尺五寸,问谷深几何.”
我国最早的关于勾股定理的证明,目前人们认为是汉代赵爽对《周髀算经》的注释.
我国古代的数学与古希腊的数学不大一样.实际上,我国数学的主要研究对象不是空间形式,而是数量关系;其理论形式不是逻辑演绎体系,而是以题解为中心的算法体系.与古希腊数学采取层层论证的思维方式不同,我国古代数学家的思维方式是以直觉思维为主,又以类比为发现和推论结果的主要手段.
对于勾股定理,我国古代的数学家没有把主要精力放在仅仅给出严格的逻辑推理证明上,也没有在不可通约量究竟是什么性质的数上面做文章,而是立足于对由此可以解决的一类实际问题算法的深入研究.通过在直角三角形范围内讨论与勾股定理、相似直角三角形性质定理有关的命题,他们推出了一种组合比率算法勾股术.勾股术把相似直角三角形的概念作为基本概念,把相似直角三角形的性质作为基本性质,使相似直角三角形之间的相似比率构成了勾股的核心.勾股术用比率表达相似勾股对应边成比例的原理,勾股整数和勾股两容(容圆、容方)问题的求解;建立了勾股测量的理论基础.后来,刘徽实际上把相似勾股形理论确定为勾股比率论,并明确提出了“不失本率原理”,又把这个原理与比例算法结合起来,去论证各种各样的勾股测量原理,从而为我国古代的勾股测望术建立了坚实的理论基础.
有的专家还提出:勾股定理在我国古代数学中占有十分重要的地位,千百年来逐渐形成了一门以勾股定理及其应用为核心的中国式的几何学.
数学研究性学习课题
1、银行存款利息和利税的调查
2、气象学中的数学应用问题
3、如何开发解题智慧
4、多面体欧拉定理的发现
5、购房贷款决策问题
6、有关房子粉刷的预算
7、日常生活中的悖论问题
8、关于数学知识在物理上的应用探索
9、投资人寿保险和投资银行的分析比较
10、黄金数的广泛应用
11、编程中的优化算法问题
12、余弦定理在日常生活中的应用
13、证券投资中的数学
14、环境规划与数学
15、如何计算一份试卷的难度与区分度
16、数学的发展历史
17、以“养老金”问题谈起
18、中国体育彩票中的数学问题
19、“开放型题”及其思维对策
20、解答应用题的思维方法
21、高中数学的学习活动——解题分析 A)从尝试到严谨、B)从一个到一类
22、高中数学的学习活动——解题后的反思——开发解题智慧
23、中国电脑福利彩票中的数学问题
24、各镇中学生生活情况
25、城镇/农村饮食构成及优化设计
26、如何安置军事侦察卫星
27、给人与人的关系(友情)评分
28、丈量成功大厦
29、寻找人的情绪变化规律
30、如何存款最合算
31、哪家超市最便宜
32、数学中的黄金分割
33、通讯网络收费调查统计
34、数学中的最优化问题
35、水库的来水量如何计算
36、计算器对运算能力影响
37、数学灵感的培养
38、如何提高数学课堂效率
39、二次函数图象特点应用
40、统计月降水量
41、如何合理抽税
42、市区车辆构成
43、出租车车费的合理定价
44、衣服的价格、质地、品牌,左右消费者观念多少?
45、购房贷款决策问题
研究性学习的问题与课题 (来自《数学百草园》,作者叶挺彪)
《 立几部分 》
问题1
平几中证点共线、线共点往往较难,通常出现在竞赛中。而立几中的这类问题却是非简单,主要的依据仅仅是平面的基本性质:两个平面的公共点共线。可否将平几问题的这类问题进行升维处理。即把它转化为立几问世题加以解答。
问题2
用运变化的观点对待数学问题,将会发现问题的实质及问题之间的联系,但对于立几中的这方面还显得不够,可以通过整理、收集这方面的材料加以综合研究。
问题3 作为降维处理的一个例子:可考虑异面直线距离的几种转化,如转化为线面距、点线距、面面距等。
问题4
异面直线的距离是:异面直线上两动点的连线中最短的线段长度。所以可以用函数的观点来解决。即建立一个两动点的距离函数,利用求函数的最小值达到目的。
问题5
立几中的许多问题可化归为确定点在平面内的射影位置。如点面距、点线距、体积等。于是确定点在平面内的射影显得非常重要,试给出一种通用方法进行确定。
问题6
作二面角的平面角是立几中的难点,常用方法有:定义法、三垂线法、垂面法。其实质是以点定位,即当点在二面角的棱上时用定义法、当点在一个半平面内时用三垂线法、当点在空间时时用垂面法。问题似乎已解决。但对于较复杂的图形,由于点的个数较多,以哪个点作为定位点就难以决定。试给出以线定位来作二面角的平面角的方法及步骤。
问题7
等积变换在立几中大显上内身手,而非等积变换是它的一般情形,作用更大,却被人们所忽视。利用非等积变换能解决求体积、求距离、证明位置关系等问题。试利用类比平几的相应方法探索之。
问题8 将三垂线定理进行推广与引伸,即所谓三面角的正、余弦定理及其特例直三面角的正、余弦定理。以开阔眼界。
《解几部分 》
问题9
对于数学的公式,我们应当做到三会:即正用、变用和逆用。如解几中有许多公式如两点距离、点到直线距离公式,定比分点、斜率公式等,考虑其逆用,就可得到构造法证题,试研究解几中的各种公式逆用,以充实构造法证明。
问题10
我们对待任何问题(包括解决数学问题)往往用自己的审美意识去审视,以调节自己的行动计划。在解几中探索与搜集以美的启迪思维的题材,加以整理与综合研究。
问题11 整理解几中常常被人忽视和特例而使问题的解决不完整的有素材,如用点斜式而忽视斜率存在,截距式而忽视截距为零等。
问题12 利用角参数与距离参数的相互转化以实现命题的演变,达到以点带面,触类旁通的目的。
问题13 将与中点有关的问题及解决方法进行推广,使之适用于定比分点的相应问题与方法。
问题14 研究求轨迹问题中的坐标转移法与参数法的相互联系。
问题15 关于斜率为 1的特殊直线的对称问题的简捷解法中,概括出适用范围更加广阔的解题策略。
问题16
解决椭圆问题不如圆容易,能否使问题化归,即椭圆问题的圆化处理,进而研究圆锥曲线(包括其退化情形如两条相交线,平行线等)的圆化处理。
问题17 整理与焦半径有关的问题,并将之“纯代数化”,进而研究其“纯代数解法”,从中探索新方法。
问题18 把点差法解中点弦问题进行推广,使之能解决“定比分点弦”问题。
问题19 求轨迹问题中,纯粹性的简捷判别。
问题20 在定比分点公式、弦长公式、点到直线的距离公式的推导过程中隐含着“射影思想”,扩大这思想在解几中的地位或功能。
问题21 对平移变换的解题功能进行综述。
问题22
与中点弦有关的圆锥曲线中的参数范围确定问题,往往需要建立不等式进行求解,各种方法中以点在曲线内部条件为隹。试将这方法推广到定比分点弦的情形。
《函数部分 》
问题23 空集是一切集合的子集,但在解决关集合问题时,常常忽略这一事实。试整理这方面的各类问题。
问题24 整理求定义域的规则及类型(特别是复合函数的类型)。
问题25
求函数的值域、单调区间、最小正周期等有关问题时,往往希望将自变量在一个地方出现,所以变量集中的原则就提供了解题的方向,试研究所有与变量集中原则有关的类型(如配方法、带余除法等)。
问题26 总结求函数值域的有关方法,探索判别式法的一般情形——实根分布的条件用于求值域。
问题27 利用条件最值的几何背景进行命题演变,与命题分类。
问题28
回顾解指数、对数方程(不等式)的化归实质(利用外层函数的单调性去掉两边的外层函数的符号),我们称之为“给函数更衣”,于是我们可以随心所欲地将方程(不等式)进行演变。你能利用这一点编拟一些好题吗。
问题29 探求“反函数是它本身”的所有函数。从而可解决一类含抽象函数的方程,概括所有这种方程的类型。
问题30 在原点有定义的奇函数,其隐含条件是f(0)=0,试以这一事实编拟、演变命题。
问题31 把两面镜子相对而立,若你处于其中,将看到许多肖像位置呈现出周期性,你能把这一事实数学化吗?若把轴对称改为中心对称又怎么结论?
问题32
对于含参数的方程(不等式),若已知解的情况确定参数的取值范围,我们通常用函数思想及数形结合思想进行分离参数,试概括问题的类型,总结分离参数法。
问题33 改变含参数的方程(不等式)的主元与参数的地位进行命题的演变。探索换主元的功能。
《三角部分 》
问题34 数形结合是数学中的重要的思想方法之一,而单位圆中的三角函数线却被人们所遗忘,试探它在解决三角问题中的数形结合功能。
问题35 概括sinx+cosx=a时相应x的取值范围,及问题条件中涉及这一条件时的所隐含的结论。
问题36 整理三角代换的的类型,及其能解决的哪几类问题。
问题37 三角最值的构造证法中,型如 ,可转化成:1)动点(ccosx.asinx)与定点(-d,-b)连线的斜率;2)或先化为
从而转化为动点(cosx.sinx)与定点 连线斜率等,考虑各种构造法的背景的联系,能否以此联系用于解决几何问题。
问题38 一个三角公式不仅能正用,还需会逆用与变用,试将后者整理之。
问题39 概括三角恒等式证明中的一次弦式、高次弦式和切式证明的常用方法。
问题40
三角形的形状判定中,对于含边角混合关系的条件,利用正、余弦定理总有两种转化,即转化为角关系或边关系,探索其中一种对另一种解法的启示功能。
《不等式部分 》
问题41
一个数学命题若从正面入手分类情况较多,运算量较大,甚至无法求解,此时不妨考虑其反面进行求解得解集,然后再取其补集即得原命题的解。我们把它称为“补集法”,试整理常见的类型的补集法。
问题42 概括使用均值不等式求最值问题中的“凑”的技巧 ,及拆项、添项的技巧。
问题43 观察式子的结构特征,如分析式子中的指数、系数等启示证题的的方向。
问题44 探求一此著名不等式(如柯西不等式、排序不等式等)和多种证法,寻找其背景以加深对不等式的理解。
问题45 整理常用的一此代换(三角代换、均值代换等),探索它在命题转化中的功能。
问题46 考虑均值不等式的变用,及改变之后的不等式的背景意义。
问题47 分母为多项式的轮换对称不等式,由于难以参于通分,证明往往较难。探求一种代换,将分母为多项式的转化为单项式。
问题48 探索绝对值不等式和物理模拟法
如果还有什么相关的课题,请各位同行提出。
参考资料:
综述,又称文献综述,英文名为review。它是利用已发表的文献资料为原始素材撰写的论文。
综述包括“综”与“述”两个方面。所谓综就是指作者必须对现有的大量素材进行归纳整理、综合分析,而使材料更加精炼、更加明确、更加层次分明、更有逻辑性。
所谓述就是评述,是对所写专题的比较全面、深入、系统的论述。因而,综述是对某一专题、某一领域的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状与发展前景等方面,以作者自己的观点写成的严谨而系统的评论性、资料性科技论文。
类型
1、归纳性综述:归纳性综述是作者将搜集到的文献资料进行整理归纳,并按一定顺序进行分类排列,使它们互相关联,前后连贯,而撰写的具有条理性、系统性和逻辑性的学术论文。
2、普通性综述:普通性综述系具有一定学术水平的作者,在较多资料的基础上撰写的系统性和逻辑性都较强的学术论文,文中能表达出作者的观点或倾向性。因而论文对从事该专题、该领域工作的读者有一定的指导意义和参考价值。
3、评论性综述:评述性综述系有较高学术水平、在该领域有较高造诣的作者。在搜集大量资料的基础上。对原始素材归纳整理、综合分析、撰写的反映当前该领域研究进展和发展前景的评论性学术论文。
参考资料:百度百科----综述论文