正文 第9章 數學科學發現(2)(1 / 3)

具體地說,概率論是研究隨機現象的數量規律的數學分支。事件發生的情況分為三大類:在一定條件下必然發生的事件,叫做必然事件;在一定條件下不可能發生的事件,叫做不可能事件;在一定條件下可能發生也可能不發生的事件,叫做隨機事件。在自然界和人類社會中存在著大量隨機現象。在數學上,我們把隨機事件產生的可能性稱為概率。

使概率論成為數學的一個分支的真正奠基人是瑞士數學家雅各布·貝努利,他建立了概率論中的第一個極限定理。此後,人們又陸續地將概率論進行了發展。

現在它在許多領域裏發揮著越來越大,並且十分重要的作用。概率是我們在日常生活中能夠經常接觸到的數學理論,例如現代社會中非常流行的彩票、抽獎,就能夠大量地運用概率論的知識。從學術角度出發,它在高能物理學、天文學、化學反應動力學、生物數學等學科中具有很重要的應用。許多服務係統如通訊、探測、預報、自動控製等都要應用概率論的內容。

雖然說概率論是從賭博中發展出來的學科,但概率與人類生活息息相關,那人們就得嚴肅對待概率問題了,做任何事情都不要有僥幸心理,這也是概率論帶給我們的啟示之一。機會總是留給有準備之人的,如果人人都存著僥幸心理,那科學就會停滯不前,這也是概率論從側麵給我們的一個提示和警醒。

概率的問題對我們的日常生活也很有意義,是一個非常貼近生活的理論,能夠學好它並且熟練地運用它可以幫助我們解決一些生活中的小問題哦!

優美的圓錐曲線

橢圓是我們常見的幾何圖形之一,它總是能給我們帶來一種穩健、紮實、厚重的感覺,究其原因,還是要看兩條優美的曲線——圓錐曲線。

要了解圓錐曲線就不得不先說說橢圓了。橢圓是怎麼來得呢?是怎樣的巧合與碰撞給我們帶來了如此美妙的圖形?當一個圓柱體與一個斜麵相交會,得到的一個交角的麵就是橢圓。到兩個定點的距離之和等於定長(定長大於兩個定點間的距離)的動點的軌跡叫做橢圓。

圓錐曲線是橢圓的一個衍生品。橢圓有兩個焦點,這兩個焦點是使橢圓能夠和諧完美的保證。由圓柱到圓錐,由圓錐到雙錐……慢慢地圓錐曲線就順理成章地出現在人們的視野裏了。圓錐曲線的統一定義是這樣的:到定點的距離與到定直線的距離的比e是常數的點的軌跡叫做圓錐曲線。

公元前4世紀,古希臘偉大的數學家梅內克繆斯想要攻克當時著名的難題“倍立方問題”(即用直尺和圓規把立方體體積擴大一倍)。在研究“倍立方問題”的過程中,梅內克繆斯先後發現了“直角圓錐曲線”、“銳角圓錐曲線”、“鈍角圓錐曲線”這三種圓錐曲線。由於上述三種曲線須以“圓錐曲麵”為媒介得到,因此,被稱為圓錐曲線的“雛形”。圓錐曲線在這時已經露出了一角,它開始進入人們的視野。

對圓錐曲線的研究再一次取得重大成果時,時間又已經走過了大約兩百年。希臘人似乎與圓錐曲線的研究有著不解之緣,這次又是兩位希臘的數學家做出了突出的貢獻,他們就是數學史上赫赫有名的數學家,公元前3世紀後半期的葉奧波羅尼奧斯和歐幾裏得。

奧波羅尼奧斯在他的著作《圓錐曲線論》中,第一次對圓錐曲線的定義進行了係統地闡述,他是利用圓錐曲麵生成圓錐曲線的方法與構成為圓錐曲線下定義的,更難能可貴的是他還對圓錐曲線的性質進行了深入的研究。歐幾裏得在他的巨著《幾何原本》裏對圓錐曲線有更進一步的闡述,彌補了奧波羅尼奧斯的不足。歐幾裏得描述了圓錐曲線的共性,我們現在通用的圓錐曲線的統一定義就是歐幾裏得的貢獻。

人們認識事物總是要經曆一個從特殊到一般的過程,對圓錐曲線的認識也不例外。五百年後,又是希臘數學家帕普斯在他的《彙編》中將他前輩們的理論進行了完善,圓錐曲線才有了嚴密的係統。圓錐曲線的發現和應用經曆了漫長的歲月,在這漫長的時間裏,數學家們先後取得了各自的成果,最後人們對圓錐曲線終於突破了量的積累,最終發現了它。

研究圓錐曲線的思維方法是從一般到特殊的一種逆向思維,即從特殊到一般的思維方法,因而對培養我們的思維能力也有一定意義。

時間和角度的六十進位製

在我們的日常生活中,十進製是最為大家所熟知的,也是應用最普遍、最廣泛的,除了十進製,與我們的生活密切相關的還有六十進位製。被認為是現代社會中人的第二生命的時間就是用六十進位製來表示的。大家有沒有想過同是表示量的詞,時間和角度為什麼“別出心裁”地用六十進位製來表示呢?

我們先來了解一下六十進位製的曆史。六十進製最初起源於巴比倫,關於各個古老文明數學記數法的應用,古埃及、印度、中國都是采用十進製,隻有古巴比倫王國采用六十進位製,關於古巴比倫人使用六十進位製的原因學術界向來說法不一。大致有三種觀點能被人們接受,成為主流觀點:第一,有些數學家認為以60為基數計算方便,運算簡化;第二,這與巴比倫人的曆法有關;第三,與巴比倫人已熟悉六等分圓周相結合而得60進位。