數學上,為什麼要用字母代替數字?是在什麼解決什麼問題的情況下提出來的解決方案?

時間 2021-06-18 21:16:35

1樓:hua liu

這就叫「代數」——用字母或符號代替數字,說明數學研究的定理或運算法則不依賴於具體數字,只要是符合定義域內的任何數字都成立。

同時,用字母和符號來表示數學定理,也方便大家的學習和溝通。

比如最我們早接觸的數學定律——加法交換律,用a+b=b+a表示,這樣不需要翻譯成任何語言,全世界的人都能看得懂。

2樓:種花萬歲

用特定的符號(字母)代替若干個或一類具有某些共同特徵的具體的物件(數字),在數學上屬於典型的抽象方法。

舉個淺顯的例子,乙個蘋果加乙個蘋果是兩個蘋果,乙個香蕉加乙個香蕉是兩個香蕉。既然如此,那我們就剝離蘋果和香蕉作為實體的特徵(顏色,氣味…),僅關注他們的數量特徵(1+1=2),就完成了從實體到數字的抽象。

再舉個例子,我們知道矩陣可以作相似變換,置換可以作共軛變換。如果我們分別使用矩陣的記法和置換的記法,完整地寫出矩陣的元素和置換的元素,那我們就難以觀察到二者的相似之處。然而,如果我們把這個過程用字母表示,他們就具有了統一的形式:

ψ'=φ-1ψφ

這時,我們就可以研究兩個變換的共性,進而抽象出群的概念,把所有能做這種共軛變換的數學物件納入考慮的範疇。

這樣的例子還有很多。但是讀到這裡,題主應該明白了,使用字母代替數字的本意就是抽象,也就是「忽略掉無關特徵,集中注意一類物件的共同特徵」。抽象的手法是幾乎所有數學方法的基礎,人們正是遵循著從具體到一般的抽象途徑,一步步構建起現在的數學大廈的。

我的朋友們常常跟我吐槽,說數學是個很抽象的東西。而我一貫的回應便是:抽象使得問題更容易理解,敘述和解決。

Abstracing is your alley,not your enemy。

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