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数学知识在生活中的应用研究

2018-06-22魏铭宇

科学与财富 2018年15期
关键词:建模数学知识学科

魏铭宇

摘要:在高中阶段,我们学习数学知识,是为了以后进入社会能够学以致用。数学这门学科,不仅在公共设施建设中有广泛应用,而且在我们的日常生活中也像空气一样无处不在,它跟我们的生活是息息相关的。很多时候,我们因为司空见惯而忽视了数学知识的应用。如何对生活中的数学进行挖掘,为我们生活提供更大的便利,这是我们需要思考的问题。本文首先对数学知识在生活中的重要价值进行了阐述,然后就数学知识在生活中的应用进行了举例分析与研究。

关键词:数学知识;生活应用

1.数学知识在生活中的重要价值分析

高中阶段各大学科的学习,是为了以后进入社会后更好地服务于生活。数学,作为一门基础性的学科,其涉及到的内容非常丰富,不仅包括集合、基本初等函数、二次函数根不等式,初等行列式,三角函数,还包括了复数,数列,高等统计与概率,排列组合,平面向量,空间向量,空间直角坐标系,导数等内容。数学学科中的很多知识跟我们的实际生活有紧密的关联性。数学为很多的科学创造提供了基础。在我们的实际生活中,在商品交易和财务运算中,也会用到数字的各种表达。数学这门学科的实际应用价值需要我们在生活中不断地挖掘。

2.数学知识在生活中的应用举例

2.1组合数学与日常问题

组合数学是十分贴近我们日常生活的一类问题,它在生活中非常常见。比如,求n个球队参加的比赛中,每队只与其他队各比赛一次的总比赛的场数。又比如,一个人要把一匹狼,一只羊和一棵大白菜运到河对岸。而当人不在的时候,狼会吃羊,羊会吃大白菜,而这个人的船每趟却只能运其中的一只。问这个人怎么做才可以都运过河?中国的邮差问题:由中国组合数学家管梅谷教授提出的。邮递员要穿过城市内的每一条路至少一次,问怎样行走会使走过的路程最短?这不是一个简单的问题,存在多项式的复杂度的算法:先求出的度为奇数的点,再用匹配的算法算出这些点间的连接方式,最后再用欧拉路径算法求出解。河洛图:我国古代河洛图上记载的三阶幻方,是把从一到九这九个数按照三行三列的方式排列。使每行每列以及两条对角线上面的三个数的和都是十五。组合数学中有许多这样巧妙的设计。装箱的问题:当你装一个箱子的时候,要使箱子尽可能的装满不是一件容易的事情。你往往需要做一些调整。从理论上讲,装箱的问题是一个比较难的组合数学的问题,即使用电子计算机也不是容易解决的。铺地砖的问题:我们知道如果用形状相同的方型砖可以把一个地面铺满(不去考慮边缘的情况)。但是如果用不同的形状而且又不是方型的砖去铺一个地面,能否也会铺满呢?这不仅是一个跟实际相关的问题,也涉及到了很深的组合数学的问题。

2.2数学建模在生活中的应用

其实生活中的数学问题很多都可以通过数学模型的建立来解决的。数学建模不仅可以提高我们的学习兴趣,还能培养我们的数学思维方法。它使我们能够更加深切地感受到数学跟生活实际之间的关系,运用数学上的语言去表达出生活中的实际问题,通过借助计算机与相关软件,在查阅文献以及自学的前提下,提高了我们的组织协调能力,创造力和洞察力。数学建模的过程就是通过运用数学学习中的方式、原理等去解决问题的过程,这其中的问题大多数可以理解为实际问题。简单概述一下数学建模的步骤为:1).我们通过分析问题,可以了解所面临问题的背景,去大胆分析并且暴露出其本质。2).直接列出所研究的对象的关键点,非主要因素可以暂时忽略掉。这样可以将问题化繁为简,大大提高了学习效率。3).尽量通过数学公式归纳出客观规律,必要时可以用计算机来帮忙解决问题。4).对比所建立的数学模型是否真正符合实际的客观规律,并且将此规律转化为实际生活中的各种问题的解决方法,直接或间接地提高生产、生活效率。数学它是一种世界通用的语言,能够准确清晰地说明生活中的各种各样的现象。让我们养成通过运用数学语言去跟生活中的各种现象沟通交流的习惯,比如乘坐出租车的时候去发现乘坐的里程数与乘坐时间,付费多少之间的函数关系并建立模型。这种通过建立模型并解决实际问题,再通过我们的观察并分析提炼出问题的关键点,然后再把这个问题具体化去归类到某个知识点去逐个攻破,我们便能够从一个个的生活中的数学模型中感悟到数学建模的广泛的用处,这样也就激发了我们对数学产生浓厚兴趣的潜在心理,从而提高了我们运用数学知识去建立模型的能力。

3.小结

在信息化时代,数学知识与我们的实际生活的联系越来越紧密。数学知识在生活中的应用价值越来越凸显,为了更好地将所学的数学知识加以运用,我们需要在对生活中的数学问题分析和实践中不断思考。

参考文献:

[1]范月妍.关于数学在生活中的应用价值探微[J].数学大世界(上旬),2016,11:14.

[2]王隽婷.经济数学在金融经济分析中的应用[J].时代金融,2016,12:24~25.

[3]王全夫.让生活化和和谐性共处[J].教育实践与研究,2007(1):9~10.

[4]张瑞祥.让数学贴近生活的探索与思考[J].东北师范大学学报,2010

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