第一篇:數(shù)學(xué)大觀感受
這學(xué)期最大的意外就是選上了數(shù)學(xué)大觀這門課,我本來是比較喜歡數(shù)學(xué)的,但我不知道這門公選課會講一些什么內(nèi)容,也不知道以什么形式講。心里想著,這門課程應(yīng)該是主要講一些數(shù)學(xué)思想,可能會比較枯燥。但心里想著上這門課應(yīng)該可以開拓自己的思維,了解到一些我以前沒了解過的甚至是沒聽說過的思維。因為我是計算機專業(yè)的,雖然學(xué)的數(shù)學(xué)的深度比不上那些數(shù)學(xué)專業(yè)的,但也要學(xué)很多數(shù)學(xué),例如高等數(shù)學(xué),線性代數(shù)等等。上這個課應(yīng)該會對我學(xué)數(shù)學(xué)是有幫助的。
這門課主要是看視頻,也就是在網(wǎng)上聽李老師講課啦。雖然是網(wǎng)上聽課,但我也聽得入迷。發(fā)現(xiàn)李老師講的課還是挺好的。講課的方式不枯燥,舉例生動形象,貼近生活,雖然是講數(shù)學(xué)知識,但所講的知識都是貼近生活的,從生活中的例子出發(fā),講出其中蘊含的數(shù)學(xué)知識。聽了李老師的課之后,發(fā)現(xiàn)我越來越愛數(shù)學(xué)了,對數(shù)學(xué)的興趣瞬間提高了幾倍。
李老師在第一節(jié)課上教我們?nèi)绾翁罨梅健J紫仁侨A幻方,然后是五階幻方,填數(shù)字,隨后又讓我們填五階幻方,但是這次不再是數(shù)字而是文字“我們愛數(shù)學(xué)”,從這件小事情中我們就可知李老師為了引發(fā)我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,煞費苦心。再一次從心里敬仰李老師。如果從我們的啟蒙階段就能遇到如此用心,如此負(fù)責(zé)任,如此寓教于樂的老師,那我們的國家也會出現(xiàn)更多的人才吧!讓我對數(shù)學(xué)產(chǎn)生了敬仰之情。也感受到學(xué)數(shù)學(xué)的樂趣。
上了這個課,我發(fā)現(xiàn)了原來數(shù)學(xué)無處不在,很多日常見到的東西都和數(shù)學(xué)掛上勾。就例如在音樂方面,你能說出數(shù)學(xué)和音樂有什么關(guān)系嗎?我看很多人都不能,一定要說的話,那就是1、2、3、4、5、6、7七個發(fā)音中有幾個數(shù)字之外,我想你很有可能想不到有什么數(shù)學(xué)知識和音樂有關(guān)的了。要是我沒聽過這個課,我也只會這樣說。但是,但我聽完這個課后,那就不一樣了,我知道了原來鋼琴的設(shè)計是和數(shù)學(xué)中的等比數(shù)列有關(guān)的,鋼琴一共有88個鍵,它們各自的頻率組成一個等比數(shù)列,比例系數(shù)是2開12次方,即2^(1/12),因為人耳分辨兩個音的高低,靠的是兩個音之間的頻率比例,而不是頻率差值。還有的就是美術(shù)中的數(shù)學(xué),李老師舉了一個臺燈的燈光在墻上的投影,這個現(xiàn)象 很常見吧,然而很多人并沒有發(fā)現(xiàn)其中蘊含著數(shù)學(xué)中的射影幾何,臺燈的罩是個圓臺行的,燈亮的時候,你就可以看到燈在墻上的投影是兩條雙曲線,不是臺燈懂得射影幾何,而是射影幾何認(rèn)識臺燈的投影。因為臺燈罩是個圓臺,燈光經(jīng)過圓臺就可以投一個雙曲線的投影在墻上,因為圓臺上底和下底不同的兩個圓,所以在上面投出的雙曲線和下面的雙曲線不是同一組的。
世事有很多東西表面看來紛繁復(fù)雜,但是隱藏其后的本質(zhì)往往是簡單質(zhì)樸的。使我感觸很大的就是李老師講的密碼中數(shù)學(xué)。也許你會想對文件加密是一件比較煩的事情,要破譯密碼就更難。聽了這個課,你會發(fā)現(xiàn)給文件加密的原理可以是很簡單的,當(dāng)然,加密的原理簡單,破譯起來就會比較容易。李老師舉了個凱撒密碼的例子,這是個很老的例子,但卻很典型。其中的原理就是把二十六個字母映射為數(shù)字1到26,加密的方式就是把字母對應(yīng)的字母加上某個數(shù)字,然后再對這個數(shù)字除以26取余,然后再轉(zhuǎn)換回英文字母,就可以得到加密后的文件,要把文件轉(zhuǎn)換回來也不難,就是把加密后的文件中的英文字母對應(yīng)的數(shù)字減去之前那個加密是加上的數(shù)字,得到的結(jié)果如果小于零的話,就加上26,如果大于0就不用加,再將得到的數(shù)字轉(zhuǎn)換為英文字母就行了。如果你是這樣加密的話,別就很容易破譯你的密碼,可以一個一個數(shù)字地試,最多也就試26次,當(dāng)他試到一個數(shù)字可以把文件譯地通的話,就是把一個數(shù)字代進(jìn)去譯碼,如果得到的句子讀得通的話,這樣就被破譯了,是不是很簡單的事情啊。還說了更復(fù)雜點的加密方式,就是把上面說的加密得到的英文字母用26個符號來代替,這樣就更難破譯了,李老師通過了福爾摩斯破譯的例子來告訴我一個破譯的方法,就是通過分析符號出現(xiàn)的頻率和英文字母出現(xiàn)的頻率,很接近的話就說明那個那個符號就應(yīng)該是表示那個英文字母,然后也就可以很容易地破譯了。沒錯密碼學(xué)看是很復(fù)雜的東西,但它也是有很簡單的原理為基礎(chǔ)的。
總之,上了這門課,我感觸很深,也收獲了很多。讓我發(fā)現(xiàn)了原來數(shù)學(xué)是那么地實用,那么地常見,增加了我對數(shù)學(xué)的興趣,給了我繼續(xù)努力學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力,了解了很多以前沒接觸過的數(shù)學(xué)思想,我想這些會對我日后學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有很大的幫助。
第二篇:數(shù)學(xué)大觀 教學(xué)大綱
《數(shù)學(xué)大觀》教學(xué)大綱
第一章 數(shù)學(xué)愛我們
介紹課程指導(dǎo)思想:展示數(shù)學(xué)的魅力與威力.能力點:通過有招(講故事)學(xué)無招(思想),無招(思想)指揮有招(算法).1.課程目標(biāo)
介紹本課程的學(xué)習(xí)目引起對數(shù)學(xué)的興趣,減少對數(shù)學(xué)的仇恨,對數(shù)學(xué)思想有所了解.強調(diào)idea(思想),不追求technique(算法細(xì)節(jié)).標(biāo)和指導(dǎo)思想 2.數(shù)學(xué)愛我們
無招(idea)勝有招(technique),通過有招(講故事)學(xué)無招(思想方法).故事: 設(shè)計幻方.從文字幻方開始: 5行5列方格表中第一行填“我,們,愛,數(shù),學(xué)”,以后每行仍是這5個字的排列,每列、每條對角線也是.將5個字換成0,1,2,3,4這5個不同數(shù)字,則每行每列每條對角線各數(shù)和相等。兩張滿足同樣要求的不同的表,第一張乘5加第二張表,再同加1就得到5階幻方.類似可得3階幻方.3.運算律巧算24 用5,5,5,1經(jīng)過加減乘除算24.死湊難奏效,由5x5-1=24左邊恒等變形得到正確等式 5x(5-1/5)=24.能力點:運算律的應(yīng)用.歐幾里得由少數(shù)簡單公理推出復(fù)雜豐富的幾何學(xué).代數(shù)學(xué)由更少數(shù)簡單公理推出,運算律就是代數(shù)公理。4.未知算已知
算術(shù)應(yīng)用題: 大人小孩共100人吃100個饅頭,大人每人吃3個,小孩每3人吃1個,大人小孩各多少? 小學(xué)算術(shù)只能由已知算未知,所以很困難.初中可以不需要知道大人小孩人數(shù),只要各設(shè)為x,y,就可由x,y算出總?cè)藬?shù)x+y=100和饅頭數(shù)3x+y/3=100.為什么可以將已知未知混為一談? 因為它們的算法相同.而且運算律相同,因此可以對方程同解變形求出解來.5.天上掉下余弦定理
為什么不同數(shù)值a,b滿足同一個平方公式(a-b)^2=a^2+b^2-2ab?因為它們滿足同樣的運算律.a,b換成向量仍然滿足同樣的運算律,平方公式仍然成立,這就是余弦定理,當(dāng)a,b垂直時ab=0,就是勾股定理.還可以將a,b再換成n數(shù)組向量,也滿足同樣的運算律,因此勾股定理可以推廣到n數(shù)組向量.余弦大于1也可以推廣,就是柯西不等式.6.橢圓面積也簡單 計算橢圓面積需要用到積分,還要進(jìn)行變量替換.不過,只要將橢圓的半短軸b拉長到與半長軸a相等,將橢圓拉成圓,就能由圓面積公式算出橢圓面積了.怎樣拉長? 將每個點(x,y)的橫坐標(biāo)x不變,縱坐標(biāo)y乘a/b,橢圓就拉成半徑為 a的圓,面積變成pa^2.拉長過程中面積擴大倍數(shù)為a/b,再乘b/a壓縮回去就得到橢圓面積pab.還可由圓內(nèi)接n邊形最大面積得到橢圓內(nèi)接n邊形最大面積。
第二章 七十二行任縱橫-數(shù)學(xué)聊齋
數(shù)學(xué)聊齋通過生活中的故事說明其中的數(shù)學(xué)原理、思想和方法.音樂美術(shù)體育旅游餐飲,生活的方方面面都有數(shù)學(xué),培養(yǎng)透過現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力,理論聯(lián)系實際的能力.1.音調(diào)中的等比數(shù)列
音階1,2,...,7,i中各音的頻率怎么算? 從1到高八度的i,頻率f升高1倍到2f.經(jīng)過12個“臺階”(包括白鍵黑鍵),共升高12個半音, 頻率組成等比數(shù)列, 公比q等于2的12次方根.由等比數(shù)列通項公式可以算出各音的頻率。這叫做十二平均律.還可利用計算機軟件按照算出的頻率將各個音播放出來,甚至可以組成樂曲,讓你聽聽數(shù)學(xué)的美妙聲音.2.怎樣模擬不同樂器的聲音
不同樂器發(fā)出的聲音的不同音色由不同波形決定,由不同頻率f,2f,3f,...的正弦波(Ak)sin(kf+tk)按不同強弱(由振幅Ak決定)合成.改變各頻率正弦波的強弱比例(A1,A2,...,Ak,...),就改變了波形從而改變了音色.將周期函數(shù)(波)分解為不同強弱比例的正弦波的合成,數(shù)學(xué)上稱為傅里葉級數(shù).3.美術(shù)中的數(shù)學(xué)
課堂展示兩張照片,一張是地面的平行隊列在照片上相交,另一張是臺燈在墻上的光影邊緣曲線.為什么地面上的平行線在照片上相交? 地面的圖形到照片上圖形的映射是以鏡頭為中心的中心投影.研究中心投影的幾何稱為射影幾何.由于地面與照片不平行,平行線變成相交.臺燈由燈罩內(nèi)發(fā)出的光束是圓錐,墻是平面,光影邊緣就是平面截圓錐得到的雙曲線,也是燈罩下沿的圓在燈光下的中心投影.4.佛光中的多媒體教學(xué)
峨眉山最精彩也最難看到的景色是佛光。站在舍身崖懸崖往下看,如果天上有太陽,崖下有云,云的高度合適,出現(xiàn)彩色光環(huán),就是佛光.如果云層太高或太矮,都看不見佛光.但是,如果云從太矮連續(xù)上升到太高,途中就有一點恰到好處.這就是數(shù)學(xué)上的連續(xù)函數(shù)介值定理.一朵朵云連續(xù)往上升,佛光一次次地出現(xiàn),象是普賢菩薩在進(jìn)行多媒體教學(xué),教學(xué)內(nèi)容就是連續(xù)函數(shù)定理.5.足球的圓與方 足球的勝負(fù)有偶然性,弱隊可以戰(zhàn)勝強隊,因此“足球是圓的”.然而,偶然性不是沒有規(guī)律,沒有強弱.弱隊?wèi)?zhàn)勝強隊只是少數(shù)情形,多數(shù)情形還是強隊勝弱隊,可見“足球也是方的”.我國的嫦娥號飛船登月,專家在每一階段都預(yù)見了出現(xiàn)事故的概率,采取措施努力防止事故,最后結(jié)果是百分之百成功.如果一開始就認(rèn)定百分之百沒有問題,就增大了出事故的概率.6.邯鄲農(nóng)行案
邯鄲農(nóng)業(yè)銀行兩個工作人員挪用國家資金買體育彩票,血本無歸逃跑,被抓回來判了死刑.臨死之前還覺得買了很多張彩票連續(xù)不中獎“太令人意外”.我由此想到如下數(shù)學(xué)題:假如中獎率10%,如下哪件事概率大:(1)買一張就中獎.(2)連續(xù)買20張全不中.計算方法很簡單,結(jié)果也會“太令人意外”.進(jìn)一步計算:中獎率千分之一,連買2000張不中獎, 算出概率結(jié)果與e=2.71828...有關(guān),也令人意外.7.行李箱密碼失而復(fù)得
一位同事無意中把行李箱密碼搞亂了,問需要試多少次才能重新找回密碼.我說,你只是不小心搞亂,一定改得不多, 很可能只改一位,只要試30次.她試了10次就找回了,說原來密碼是000,改成900了.我說:看來不但只改一位,很可能只改一格(加1或減1),只要試6次就行了.總之,離原來密碼越近的概率越大,按照概率從大到小的順序試驗,反正不需要試1000次.8.千手觀音幾只手
重慶大足石刻千手觀音真有近千只手,姿態(tài)方向各異,難以排序數(shù)清.古代一位工匠想了一個絕妙辦法:每只手貼一張金箔紙,同時在竹簽桶里放一支竹簽.所有的手都貼上金箔紙了,再數(shù)竹簽有1007支,因此手有1007只.工匠的方法就是建立一一對應(yīng):手與金箔一一對應(yīng),金箔與竹簽一一對應(yīng),一一對應(yīng)的集合元素一樣多.由此可以講整數(shù)集合與偶數(shù)集合及有理數(shù)集合一一對應(yīng),與實數(shù)集合不可能對應(yīng).9.人擠成照片之維數(shù)變化
與俄羅斯代數(shù)學(xué)家共進(jìn)晚餐,問他吃什么主食,rice or noodle.他聽不懂noodle,我解釋: noodle is 1-dimensional.立刻就懂了.重慶人描述公共汽車擁擠:把人都擠成照片了.三維擠成二維,體積擠成0.代數(shù)課舉這兩個例子講維數(shù).還用來講行列式:三階行列式是平行六面體體積.如果兩列相等,兩條棱重合,也擠成照片,行列式當(dāng)然為0.10.幾把尺子量乾坤
平面向量雖然無窮多, 但可以寫成兩把尺子e1(往東一米)和e2(往北一米)常數(shù)倍之和a=xe1+ye2,量出兩個數(shù)組成坐標(biāo)(x,y)代表a.因此是“兩把尺子量天下”.空間向量增加一把尺子e3(往上1米),三把尺子量乾坤.兩把尺子量出2維空間,三把尺子量出三維空間.兔子數(shù)列(斐波那契數(shù)列)可以分解為兩個等比數(shù)列之和來求通項公式,兩個等比數(shù)列作為兩把尺子量兔子數(shù)列.11.明星做廣告與非歐幾何
明星做廣告的產(chǎn)品有時候會被揭發(fā)為假冒偽劣.明星或他們的代言人就會辯解.`“明星不是萬能的,不可能鑒別這些產(chǎn)品,不應(yīng)當(dāng)承擔(dān)責(zé)任?!钡?當(dāng)明星做廣告的時候,為什么不說自己不是萬能,反而努力讓人相信自己萬能,并且因“萬能”而獲得了巨額酬金,同理可證他們應(yīng)當(dāng)因“萬能”而承擔(dān)責(zé)任賠償損失。這是最基本的邏輯。按照同樣的邏輯,可以讓你對深奧難懂的非歐幾何有所理解。12.非歐幾何有矛盾嗎
歐幾里得將復(fù)雜的幾何歸結(jié)為少數(shù)顯然的公理。其中一條公理(平行公理)不夠顯然:平面上過已知直線a外一點P只能作一條直線b與a不相交。有人企圖用反證法證明這個結(jié)論,假定過P有兩條直線與a不相交,推出了很多看似荒唐但并不矛盾的結(jié)論。沒推出矛盾,不等于沒有矛盾。終于證明了:只要歐氏幾何無矛盾,非歐幾何也無矛盾,二者同生同死。我們還用一首詩介紹了另一種非歐幾何--球面幾何。
第三章 凌波微步微積分
1.加減乘除算正弦
兩首詩講微分學(xué).一首詩《微分》說:“函數(shù)千千萬萬,一次最簡單”.舉的例子是用一次函數(shù)x近似代替sinx,一次項x就是微分,一次項系數(shù)1就是導(dǎo)數(shù).其實就是用弦長2sinx近似代替弧長2x,劉徽割圓早就做過的.如果x比較大,就用更高次的多項式x-x^3/(3!)+x^5/(5!)-...代替sinx,靠升高次數(shù)減少誤差,這就是《泰勒展開》詩所說:“我有乘除加減,翱翔天地間”,多項式只算加減乘除。2.圓周率引出的積分學(xué)
在區(qū)間[0,1]上計算曲線y=(1-x^2)^{1/2}與x軸之間的面積,就是圓周率的1/4.將區(qū)間[0,1]分成很多小段,每小段上函數(shù)值近似看成不變,這就是《定積分》詩說的“平平淡淡分秒”,加起來就得到高低不平的圓弧下方的面積,就是詩中所說“編制百味人生”.將函數(shù)看成速度,積分就是路程.另一首詩“量天何必苦登高”說不必苦苦編制路程,而是找一個函數(shù)求導(dǎo)等于速度,就是原函數(shù).3.三次方程變一次
把解三次方程x^3+x-3=0作為微積分的導(dǎo)航.能否將三次項x^3直接砍掉,變成一次方程x-3=0來求解? 想法近乎瘋狂,卻有合理的成份:如果|x|<1,|x^3|比|x|小得多,就可以砍掉.發(fā)現(xiàn) 1
光的直線傳播和反射定律都是走的路程最短的路線,折射卻舍近求遠(yuǎn),不走直線走折線.是不是光聰明一時糊涂一時,遇到水就腦袋進(jìn)水變傻了? 不然,光在空氣中速度高,水中速度低,在速度高的空氣中多走一段,速度低的水中少走一段,多走了路程卻節(jié)省了時間.怎樣的路線最省時間? 列出算式求導(dǎo).這是利用導(dǎo)數(shù)求最小值的經(jīng)典例子.6.蜜蜂勝過數(shù)學(xué)家
大自然萬物爭優(yōu)各顯神通.光線選擇最省時間的路線,露珠形成表面積最小的球形,蜜蜂建造蜂房選擇最省建筑材料的形狀和角度.列出函數(shù)式可以在容積不變的前提下求出表面積最小的角度,既可以用微分學(xué)求導(dǎo),也可以用中學(xué)知識通過一元二次方程有實根的判別式來求最小值.歷史上數(shù)學(xué)家第一次算出來的答案與蜜蜂只差2’,后來發(fā)現(xiàn)是數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)用表不夠準(zhǔn)確差了2‘,蜜蜂完全正確.第四章 代數(shù)與信息安全
1.小學(xué)算術(shù)中的費馬定理
1/7化成無限循環(huán)小數(shù)a=0.142857...的循環(huán)節(jié)D=142857有奇妙的性質(zhì)。分?jǐn)?shù)1/p化成的小數(shù)“a是循環(huán)小數(shù)”描述為:小數(shù)點右移d位得到的新的小數(shù)部分與移動之前相同,翻譯為代數(shù)運算:10^da-a=(10^d-1)/p=D是整數(shù),也就是循環(huán)節(jié)。循環(huán)節(jié)長度d就是使10^d被p除余1的最小正整數(shù)。按照費馬小定理,當(dāng)素數(shù)p不整除10時,10^{p-1}被p除余1,循環(huán)節(jié)長度d是p-1的因子。2.循環(huán)節(jié)中的群論
在整數(shù)除以n的n個余數(shù){0,1,2,...,n-1}組成的集合Z_n中定義加減乘法:按普通整數(shù)計算和差積之后再除以n求余數(shù)。1/n循環(huán)節(jié)長度d 就是使10^d的余數(shù)等于1的最小正整數(shù)。1/7的循環(huán)節(jié)D=142857還有許多別的奇妙性質(zhì):D的2,3,4,5,6倍都可以由D輪換出來,平均分成兩段之和142+857=999和三段之和14+28+57=99都由9組成。這些性質(zhì)都可以通過Z_n中的乘法性質(zhì)得到解釋。3.密碼大戰(zhàn)凱撒登場
公元前古羅馬將軍凱撒發(fā)明過一種密碼.如果將字母表中26個字母a,b,c,...,z用前26個非負(fù)整數(shù)表示,他的加密方法是將每個整數(shù)X變成X+3再除以26求余數(shù)得到Y(jié),記作Y≡X+3.解密方法自然就是X≡Y-3.為了加強保密性,可以采用更復(fù)雜的函數(shù),例如Y≡3X+5.解密方法就應(yīng)當(dāng)將3X≡Y-5兩邊乘某個整數(shù)消去3得到X.由9x3=27≡1知道乘9可以消去,得到解密函數(shù)X≡9(Y-5).4.福爾摩斯破凱撒
福爾摩斯偵探案中有一個破譯密碼的故事.編制密碼的人將每個英文字母用一種姿勢的小人代表.不同姿勢的小人代表不同的字母?小人的姿勢可以有無窮多,怎么破譯? 福爾摩斯的妙招是:統(tǒng)計哪一種姿勢的小人出現(xiàn)得最多,這種小人就代表英文字母e, 因為英文文章出現(xiàn)最多的字母是e.然后再根據(jù)故事情景和上下文破譯了其他字母.雖然是小說創(chuàng)作,但這個破譯原理是科學(xué)的.5.公開的密碼
密碼應(yīng)當(dāng)保密,豈能公開?但是,如果你希望很多素不相識的商人向你發(fā)信討論商業(yè)合作業(yè)務(wù),信件內(nèi)容又希望保密,他怎樣加密才能讓你讀懂?除非你將加密方法向全社會公開,讓每個人都能用這種方法加密之后給你發(fā)信,但是都不知道怎樣解密,只有你能夠解密.就好比你在公共場所設(shè)置一個信箱,每個人都能夠?qū)⑿湃舆M(jìn)去,但都不能拿出來,只有你有鑰匙能夠打開門拿出來.這就是公開密鑰.6.老祖宗留下解密法寶
本課程介紹的公開密鑰的保密原理是:求兩個很大的素數(shù)p,q的乘積n=pq很容易,要由n分解成p,q很難.向社會公布n及一個正整數(shù)h,加密方法是將明文分段用小于n的非負(fù)整數(shù)X代表.將其中每X的h次冪除以n求余數(shù)Y,各個Y組成密文.大家都不能由Y算出X,只有你能夠求出另一個指數(shù)d,將Y^d除以n求余數(shù)得到X.怎樣求d? 需要用到老祖宗歐幾里得的輾轉(zhuǎn)相除法.7.指鹿為馬之幼兒版--糾錯碼
有一位爸爸吹噓他的兩歲小孩博比認(rèn)識所有的動物,而博比卻在辨認(rèn)畫冊上的動物時將長頸鹿、老虎、獅子分別認(rèn)成馬、貓和狗,將黑猩猩認(rèn)成“爸爸”。博比不認(rèn)識長頸鹿、老虎、獅子、黑猩猩,就將自己認(rèn)識的動物中與之最接近的馬、狗、貓、爸爸(人)作為答案,其實是聰明的表現(xiàn),現(xiàn)代通訊中為了預(yù)防信息傳輸時出錯采用的糾錯碼,就是按博比這個原理設(shè)計的。8.0與1的高等代數(shù)
現(xiàn)代通訊普遍用0,1兩個數(shù)字組成的序列表示信息。如果將n個數(shù)字組合出的全部2n個不同序列都用來表示信息,出了錯誤就難以辨認(rèn)。信息傳遞即使出錯也很錯得很少。在2n個不同的序列只選出一部分作為合法序列來表示信息,讓它們兩兩相差較遠(yuǎn),一旦出錯就出現(xiàn)非法序列,可以糾正回到與之最接近的合法序列。怎樣設(shè)計這些合法序列,需要用到只有兩個數(shù)字0,1的線性代數(shù),其中1+1=0。9.乾坤挪移之復(fù)數(shù)實現(xiàn) 高中數(shù)學(xué)強行頒布符號i的平方等于-1,不解釋什么東西與自己相乘得-1。地球繞太陽轉(zhuǎn),“乾坤大挪移”半年轉(zhuǎn)180度就是乘-1,一季度轉(zhuǎn)90度就是-1的平方根,就是乘i,i平方轉(zhuǎn)兩個90度,就是乘-1cos+isin, 它的n次方就是轉(zhuǎn)n,等于cosn+isinn.用代數(shù)算這個公式很繁,用幾何就很輕松,代數(shù)將幾何功夫吸過來,這是金庸小說的乾坤大挪移。10.幾何旋轉(zhuǎn)指揮因式分解
很多中學(xué)生誤認(rèn)為因式分解容易,其實很難。例如在有理數(shù)范圍內(nèi)分解x15-1就很難。先在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)分解為一次因子x-kk = cos(2k)/15+isin(2k)/15依次是方程x15=1的各個復(fù)數(shù)根,稱為單位根。再將各個一次因子適當(dāng)分組使每組的乘積是有理多項式。為此,需要研究各個單位根的周期d,kd =1的最小正整數(shù)d.
第三篇:中大觀鳥感受
中大觀鳥游記及體會
楊嘉文
聽說煙雨總喜歡朦朦,最是一年春好處,白蘭飄香,鳥兒歡灼,我們也來湊一下熱鬧,親近親近大自然。2013年4月20日,我們到中山大學(xué)觀鳥一天。
僻靜的校道總是閑適的,鳥兒的蹤影不見,卻只見人們在晨練,一日之計在于晨啊,比我這些晚起的夜貓好多了。哎,有鳥聲,林子大了什么果子沒有,還愁沒有鳥!確實,春天來了,鳥兒也得開始整理花圃果園了。
心之所向,來到了約定的地點,孫中山銅像的大草坪,發(fā)現(xiàn)了好多黑色的烏鶇。其實我暗地里叫烏鶇做鶇哥,因為我跟它發(fā)生了幾段故事,撲朔迷離。很多人見到黑色的鳥總是很反感,因為怕是烏鴉,而我想我也誤會了烏鴉很多年吧。還有一次,雨后放晴,操場上出現(xiàn)了很多這種鳥在吃蚯蚓,我瘋狂地慢慢走近,用那像素低的可憐手機拍照,可是那些娃兒很怕人?。「鶕?jù)我沒戴眼鏡并且500度的近視眼,我斷定那鳥的嘴巴跟腳都是紅色的。為此,我去請教老師,老師說我是漏網(wǎng)進(jìn)生物系的人——色盲。我黑線了,我這個人喜歡問問題,有時候卻忽略了自己解答問題的能力。確實如此,烏鶇大哥就此被我誤會了整整20年。鶇哥,雖然你吃蚯蚓很猥瑣,但是我還是敬仰你,以您為鑒,科學(xué)探索。
鳥教授(聽說學(xué)校的老師都如此稱呼他)給我們簡要介紹了觀鳥的裝備(帽子丶望遠(yuǎn)鏡丶背包丶觀鳥手冊丶筆丶筆記本……)還有望遠(yuǎn)鏡的用法及觀鳥的一些注意事項,我們就開始觀鳥了。
烏鶇跟鵲鴝是鳥類界的平民嗎!怎么無處不在啊,感覺老是跟著我們,哈哈,不用歡迎我們了,快去找吃的的吧。鳥聲鈴鐺,我們在閑適地走著,途中總有些好奇的人們問我們是不是113中學(xué)的,看來觀鳥的人不少,看來我們還很年輕!噓噓噓,有怪鳥,胖胖的灰黃的……看不清,跟著她,只見那只鳥兒蹦蹦跳跳,穿過樹蔭,跑到花叢,路過小水溝,來到了錦東游泳池旁邊,那家伙活蹦亂跳這么久是來找吃的吧。經(jīng)我們7個人14只眼睛證實,那是一只吃貨畫眉。
正當(dāng)我們想走的時候,發(fā)現(xiàn)很多人在附近的小樹林那里,傳說中的大擬啄木鳥現(xiàn)身了。是夫妻鳥啊,他們在呆呆地讓我們觀望丶拍照。不知道他們是怎么想我們的呢。
菜鳥哪有老鳥厲害啊,我們小組臨時決定,跟著老師觀鳥。我看到了一只最近距離的小鳥——紅耳鵯,個人感覺她很像東方不敗,而且我好想摸摸她頭上那撮毛。驚心動魄的一刻來了,登登登登——紅翅鳳頭鵑,在哪高遠(yuǎn)的天幕,她展翅高飛,感覺她像鳳凰,在涅槃重生,感覺她在飛過的天空中潑灑金粉,我們看到了奇跡?。∥冶桓袆恿?,震撼了,好美啊,難道此生只能見一面。
看過斑文鳥后,我們得到小道消息,大boss——領(lǐng)角鸮,出現(xiàn)了。單反們盡情拍照吧,大家盡量圍觀圖書館吧,有一娃在樹窟窿里躲躲閃閃,好似那種報時吊鐘上會彈出來的貓頭鷹,可愛極了。好似觀鳥的人們心情都是很好的,那也是,如果觀鳥導(dǎo)致心情不好,那還觀來干嘛。當(dāng)我問同學(xué)那是什么鳥的時候,那些手扶單反拍照的人會告訴我是什么鳥,我不會寫,他還幫我寫,他說他只會寫繁體字,看來那位鳥友是香港同胞了,希望觀鳥可以拉近我們彼此之間的距離,我覺得確實可以;還有一些拿著書本的中大學(xué)子問我那是什么鳥,我給他耐心講解,太爽了,教中大的學(xué)生觀鳥!
在那迷人的陽光下,我在草坪上與你相會——珠頸斑鳩。我慢慢地走近你,慢慢地調(diào)焦,你明顯就不怕我嘛,胖子。你真的很胖,那一圈又一圈的羽毛上靈動著斑點,你太可愛了,我總感覺你在遲鈍地思考著。
雖然已經(jīng)不枉此行了,但是我還挺想會一下紫壽帶的。看見很多人在埋伏,也認(rèn)識了一個之前愛鳥協(xié)會的師兄……突然,那家伙出現(xiàn)了,那場面可真是……排山倒海的單反,蜂起群涌的鳥人,場面相當(dāng)壯觀。我好怕?lián)踔@些心在澎湃著丶眼睛在閃爍著的人們,我心里悸動著佩服著敬仰著,人生最幸福的莫過于找到自己喜歡做的事,很多人終其一生,不知其所為。我們每個人都應(yīng)當(dāng)do what you want to do!人生須臾如白駒過隙,渺渺蒼生,何不為其心所愿。對于觀鳥,我不想多說其偉大的好處,什么宣揚環(huán)保丶鍛煉身體丶培養(yǎng)愛心,我很怕教育部門把觀鳥列入中小學(xué)課標(biāo),這樣會在考試丶比賽的前提下褻瀆了觀鳥。
總的來說,我很喜歡這節(jié)課,學(xué)到了很多東西。我可以告訴我爸,晚上叫的那鳥是八聲杜鵑。
第四篇:《數(shù)學(xué)大觀》學(xué)習(xí)感想
掘數(shù)之樂,尋數(shù)之美
————《數(shù)學(xué)大觀》學(xué)習(xí)感想
數(shù)學(xué)本來在我眼里一直就跟有趣、魅力等詞沒什么聯(lián)系,可能是因為自己數(shù)學(xué)不是很厲害或者是對要求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)無愛吧?但是李老師的這門課真的讓我重新認(rèn)識了數(shù)學(xué),其實應(yīng)該說是真正的認(rèn)識了數(shù)學(xué)吧。
從一開始老師以與眾不同的講解方法讓我們認(rèn)識到何為萬變不離其宗,以各種例子為我們說明四則運算定律的重要。就這一個結(jié)論便震動了我,因為在我的印象中,還沒有那個老師那么強調(diào)過四則運算律的重要性。就這么一個小學(xué)初中學(xué)的知識竟然是數(shù)學(xué)的重中之重,我漸漸喜歡了老師的思維方式了,也開始試著跟著老師發(fā)掘數(shù)學(xué)的魅力、找尋數(shù)學(xué)的美。
發(fā)掘數(shù)學(xué)的魅力
無論是第一次課上由“數(shù)學(xué)愛我們,我們愛數(shù)學(xué)”引出的幻方問
題,還是由邯鄲農(nóng)行案引出的概率問題,或是由密碼箱誤鎖引出的排列組合問題,都說明了數(shù)學(xué)是離不開生活的,而生活也是離不開數(shù)學(xué)的。如果我們細(xì)心留意生活中的一些問題,我們就會發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)就是從生活中的各種問題升華而來,數(shù)學(xué)是有用的,它可以幫我們解決生活中遇到的問題。
可能老師是武俠迷吧,所以老師上課時時常將教學(xué)武俠中的招式或者人物聯(lián)系在一起。這又是一個李老師上課的特點,二者也著實吸引人。老師總是跟我們強調(diào)“idea”的重要性,而數(shù)學(xué)大觀也是著重在講解“idea”。但老師不是清談淺唱,而是由淺入深,該講的計算方法還是會講,計算過程不會少。
老師獨特的講解方式說真的是讓我驚訝了一把,很多時候老師都是先由一個生活中的問題來引出相關(guān)的知識,這點非常好,體現(xiàn)了生活中的數(shù)學(xué)基將數(shù)學(xué)應(yīng)用于生活。
要說老師所講的內(nèi)容中我最感興趣的就要算是密碼了:從凱撒密碼、仿射密碼這類的單表密碼到多表密碼、序列密碼再到今天復(fù)雜的RSA公鑰體制,現(xiàn)在密碼是越來越復(fù)雜,安全性也越來越好。RSA公鑰體制作為一個公開的加密體制每個人都可以知道它的加密密匙,但如果N這個數(shù)足夠大,憑借人類的計算能力想要得出p、q就是很難的了。而這個密碼體系的關(guān)鍵也就在于大素數(shù)p、q上面了,試想如果我們的素數(shù)足夠大,那破解密碼的難度也就隨之增加,安全性便也得到了提高。
在講到行李箱的密碼破解時,我也想起自己類似的經(jīng)歷。當(dāng)我自己的行李箱忘記密碼時,我完全都沒想過用數(shù)學(xué)的方法去解決,只要想想如果需要一個個去嘗試的話,那個次數(shù)我就直接放棄用數(shù)學(xué)去解決了。可是老師用自己的經(jīng)歷告訴了我,數(shù)學(xué)是如何活用的。這應(yīng)該說就是一個愛數(shù)學(xué)的、能體會數(shù)學(xué)魅力的人才能做到的是吧!這也更加引起了我對數(shù)學(xué)的興趣。
在從這一個個講解的知識點上我是真正的體驗到了學(xué)數(shù)學(xué)的樂趣。數(shù)學(xué)的魅力由此而生!
找尋數(shù)學(xué)的美
李老師講的數(shù)學(xué)大觀不經(jīng)告訴了我數(shù)學(xué)尤其獨特的魅力,是可以吸引人的,更體現(xiàn)出數(shù)學(xué)的魅力之處,簡單的方法最有威力,這正是李老師所說的獨孤求敗基本定理,能將復(fù)雜轉(zhuǎn)化為簡單,這就是數(shù)學(xué)的威力也是數(shù)學(xué)的美。
音樂中的數(shù)學(xué),把音樂和數(shù)學(xué)這兩種風(fēng)格迥異的學(xué)科聯(lián)系起來,更凸顯了數(shù)學(xué)的藝術(shù)屬性和數(shù)學(xué)獨具的美。峨眉山的佛光宣講連續(xù)函數(shù),用生動的自然景象和自身的親身經(jīng)歷為我們講解復(fù)雜的連續(xù)函數(shù)。哈爾濱的面條吃進(jìn)一維空間、康定情歌高唱等比數(shù)列、賓館臺燈照出圓錐曲線、千手觀音數(shù)出映射集合、春夏秋冬渡盡虛數(shù)實數(shù)。一個個化繁為簡的教學(xué)無不展先出獨孤求敗的數(shù)學(xué)之美。
講到向量時,老師講過一句令我印象很深的話“兩把尺子量天下,三把尺子量乾坤”,這句話的意思呢其實很簡單,說的是X、Y坐標(biāo)可以定位平面上的任何一點,而如果是X、Y、Z則可以定位空間中的任意一點了,當(dāng)然延伸下去的話n維坐標(biāo)就可以定位n維空間了。想一想這是多么的不可思議啊,天下是多么的廣闊,地球的表面積有差不多6億平方公里,“坐地日行八萬里,巡天遙看一千河”就是這朗朗大地,浩浩乾坤,居然只要用兩三把尺子就可以完全搞定了,而這又是千真萬確的。
數(shù)學(xué)之美無處不在。感謝老師為展現(xiàn)出各種生活中的數(shù)學(xué)之美,這也正好體現(xiàn)出那句話“生活不缺美,缺的書發(fā)現(xiàn)美的眼睛”。老師告訴我數(shù)學(xué)之美,并且它不遜色與任何美,我也期待自己以后能發(fā)現(xiàn)更多的數(shù)學(xué)的美并將之與人分享。
學(xué)完數(shù)學(xué)大觀課程后,最大的感受還是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是要講究方法的,數(shù)學(xué)問題看起來是如此的復(fù)雜、抽象,但依舊有許多數(shù)學(xué)家研究討論出了解題公式,現(xiàn)如今,能運用前人經(jīng)驗去解決問題的我們,究竟有何理由去畏懼、厭惡數(shù)學(xué)呢?所以只要掌握了方法,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)便不再是難事。確實如果掌握了方法,那么學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)將會變得非常有趣,數(shù)學(xué)將不再是讓人避之不及的枯燥科目了。
第五篇:上數(shù)學(xué)大觀感想
上數(shù)學(xué)大觀所得
從小學(xué)學(xué)前班接觸基本的算術(shù)開始,我就喜歡數(shù)學(xué),覺得在數(shù)字當(dāng)中,我能找到無窮無盡的快樂,因此,我的成績還算優(yōu)秀,后來到了初中,開始接觸幾何,把數(shù)字與圖形結(jié)合起來,還有一些很美妙的公式和定理,這都讓我沉浸于其中不能自拔,后來到了高三,都說高三是關(guān)鍵的一年,能不能上個好大學(xué)就看這一年了,所以對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)有了很大的轉(zhuǎn)變,變得一味的為考試服務(wù),全是枯燥的x,y,z,和令人頭痛的無邊題海,我開始討厭數(shù)學(xué)了。
這一轉(zhuǎn)變令我也感到很驚訝,直到高考過后我讀到一篇叫《數(shù)學(xué)概覽》的文章,從書里我得到了很多的關(guān)于數(shù)學(xué)的知識,比如說,數(shù)學(xué)的基本概念,中國古代對數(shù)學(xué)的研究,歐洲數(shù)學(xué)發(fā)展的歷程,以及更重要的,數(shù)學(xué)在當(dāng)今世界發(fā)揮著強大的作用。讀完這篇文章,我發(fā)現(xiàn)我對數(shù)學(xué)又開始有感覺起來,后來經(jīng)過認(rèn)真考慮后,我來到了北航理學(xué)院信息與計算科學(xué)系學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),并在這學(xué)期選了數(shù)學(xué)大觀這門校際選修課。
參加這門選修課的同學(xué)有本校也有外校的,有理工科也有文科的,李老師顯然注意到了這一點,所以李老師講課的時候并沒有高談闊論,大談數(shù)學(xué)的好處,而是由淺入深,通過一些很有意思的例子來展示了數(shù)學(xué)的美麗與神奇,記得在選這門課程的時候,下面的簡介是這樣說的:該課程的主要目標(biāo)不是向?qū)W生講授數(shù)學(xué)知識的具體細(xì)節(jié),而是通過生動而典型的例子體現(xiàn)數(shù)學(xué)的思想方法,讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)是怎樣通過解決現(xiàn)實問題和人類思維中的一些重要而饒有興趣的問題而發(fā)明,建立起來,是學(xué)生提高對數(shù)學(xué)的興趣,受到數(shù)學(xué)文化的熏陶。對于這個目的,我想李老師很成功。
在關(guān)于數(shù)學(xué)文化這個問題上,我從來沒想過幾何代數(shù)可以用這么美麗的語言來描述,李老師口中那一首一首詩讓我覺得數(shù)學(xué)妙不可言。讓我在文學(xué)中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的思想方法,在今年我們開的課中,有一門“線性代數(shù)”,所使用的教材正是李老師主編的書,線性代數(shù)很抽象,我學(xué)起來相當(dāng)?shù)某粤?,定理推論等晦澀難懂,拿到書也是直接就看問題,做習(xí)題,后來李老師在數(shù)學(xué)大觀的課堂上講了一些數(shù)學(xué)方法,提出要通過從問題出發(fā)的數(shù)學(xué)模式引起學(xué)生探索問題的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新精神,我想,這也許是也是李老師編寫線性代數(shù)這一書的目的,于是我不再去死記硬背定理,而是去理解它,體會它的實質(zhì)和根本。雖然現(xiàn)在改觀不大,但是我覺得我堅持下去,一定會有所收獲。
李老師喜歡從一個簡單的問題引出一種做題思路,方法,繼而再侃侃而談,從天南到地北,遠(yuǎn)古到現(xiàn)代,在不經(jīng)意中我又學(xué)習(xí)了很多知識,既是數(shù)學(xué)的,也是歷史的,有時候是地理的,有時候又是文學(xué)的,還有許許多多有趣的名人軼事,或者一些生活中的小故事,這讓我覺得是一種享受,并且大大開闊了我的視野,我喜歡聽李老師講數(shù)學(xué)大觀。
數(shù)學(xué)大觀雖然沒有明確的告訴我某個難題的解法,但它給我的卻多得多,我在數(shù)學(xué)大觀中體會到了數(shù)學(xué)源遠(yuǎn)流長的歷史,數(shù)學(xué)家研究問題的艱辛,更重要的是,數(shù)學(xué)大觀將數(shù)學(xué)神奇,美麗,精彩的本來面目展現(xiàn)在我的面前,較之以前,我更加了解數(shù)學(xué)了,我知道,在以后學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的道路上,會遍布荊棘,但是我會堅持自己的信念,遇到困難絕不放棄,一直走下去。
北京航空航天大學(xué)380911班徐敏
2009年5月20日