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〔关键词〕 数;形;正弦函数
〔中图分类号〕 G633.6〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2007)08(B)—0046—01
用“数”和“形”两方面刻画宇宙万物之形态、存在形式和运动规律的数学知识,有人称之为思维的体操。它素以严谨性、抽象性著称,常在初学者面前摆出一副冷峻、严肃的面孔,往往使人望而生畏。然而,它又以应用的广泛性引无数莘莘学子废寝忘食、孜孜以求。于是,在中学生中发出“数学难,化学粘,物理公式背不完”的慨叹与“学好数、理、化,走遍天下也不怕”的豪言壮语。这里且不说数、理、化之间的依赖关系,也不说语文的“之、乎、者、也”和外语的“鸟语啼啭”,出于偏爱之情,只谈谈对数学美的点滴感受。
其实,数学作为描述大自然的语言之一,揭示着物质世界的奥妙。我们必然要颇费一番工夫方能领其要旨,看清庐山真面目。一旦入门,其瑰丽的景色足以让人陶醉其中,流连忘返。就拿刻划事物“振动”规律的正弦函数来说,何尝不是如此!
曲曲正弦函数y=sinx,一旦赋予x任意值,可谓海阔天空:对每一个x值,y必与之唯一对应,真叫有求必应,各有着落,都有归宿。顿时,原本沉寂静止的x牵动y以铁的旋律在平面内翩翩起舞,细密无间的足迹勾勒出峰谷相连的正弦曲线。它集中心对称与轴对称于一身,尽现恬淡、舒展、柔润之仪态;无论从何处起始,每隔2π重复一次,周而复始,从不紊乱;峰巅谷底,错落相间,井然有序;峰高谷深,上下交错,介于+1、-1之间,绝无僭越。
此时此刻,仿佛置身于万顷水泊之中,微风徐来,轻拂水面,撩拨得柔波滚动,涟漪荡漾,由近而远向地平线的尽头涌动。思绪随波伸向宇宙无限深邃处,一路河汉星斗,尚无由停滞……
又如函数y=sin/x,在原点处如台风风眼动极而静,戛然而止,形成空白,留下思量悬念。原点近处,似乎是演奏高音时,琴弦在铮铮颤抖,不知会发出怎样奇妙的金石之音;飞舞着的蜜蜂的翅膀在嗡嗡煽动,难料薄如蝉衣的亮翼如何舞动;乘客的面孔在疾驰的列车窗口闪闪而过,怎能辨清他们的仪容与表情……叫人眼花缭乱,扑朔迷离,只有用悟性的思维,才能想见此时的真切情景!这是无限细分的极限境地,微观世界的异彩奇景初见端倪。
倘若是正弦函数sinx与x相乘,复合成函数y=xsinx,此图象离原点越近,振幅越小,急速颤动;离原点越远,振幅越大,跌宕起伏。整体上原点两侧由近而远,一波高过一波,远谷低于近谷,波峰负势向上,跨过俗称世界屋脊的珠穆朗玛雪峰,直冲九霄云外;波谷依次跌落,低于世界最深的太平洋马里亚纳海沟,直坠无底深渊。展现出宏观世界广袤无垠、博大无朋的空旷壮美。
向原点远处移目端详、眺望,眼前浮现出蹦极健儿充满惊险刺激的剧烈运动;有似观看气势雄伟的钱塘江潮,汹涌澎湃;恰如神话传说中的蛟龙在天地间上下翻滚,腾云驾雾。看着,想着,不由得人已融入曲线,乘上了隆隆的过山车在蜿蜒起伏的轨道上疾驰,风声呼呼,迎面扑来,毛发后垂;心跳加速,呼吸憋闷,头晕目眩。时而跃上峰巅,转瞬已跌至谷底。上抛时,身若灌铅,血液下涌,目瞪口呆;下落时,体轻如燕,虚无飘渺,闭目屏息,毛骨悚然。着实体验着超重和失重的滋味。
如果说y=sinx的图象是“妩媚动人”的柔情之美,那么y=xsinx与y=sin/x的图象是“销人魂魄”的骇人之美。然而正弦函数之美只是数学海洋里的冰山一角,感受它,也失之粗糙片面。但爱美之心,人皆有之。大千世界中,处处蕴含美的景色,只要用心去感悟,善于去捕捉,心灵就会产生美的愉悦。探求知识的过程与寻求美的过程相伴而行,永无止境,为有心人提供着探究和领悟之地。
至此,对数学美感悟的痴迷与对大自然的敬畏之情相互交织,汇成印度洋海啸般的波涛,难以平静而语无伦次。
〔中图分类号〕 G633.6〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2007)08(B)—0046—01
用“数”和“形”两方面刻画宇宙万物之形态、存在形式和运动规律的数学知识,有人称之为思维的体操。它素以严谨性、抽象性著称,常在初学者面前摆出一副冷峻、严肃的面孔,往往使人望而生畏。然而,它又以应用的广泛性引无数莘莘学子废寝忘食、孜孜以求。于是,在中学生中发出“数学难,化学粘,物理公式背不完”的慨叹与“学好数、理、化,走遍天下也不怕”的豪言壮语。这里且不说数、理、化之间的依赖关系,也不说语文的“之、乎、者、也”和外语的“鸟语啼啭”,出于偏爱之情,只谈谈对数学美的点滴感受。
其实,数学作为描述大自然的语言之一,揭示着物质世界的奥妙。我们必然要颇费一番工夫方能领其要旨,看清庐山真面目。一旦入门,其瑰丽的景色足以让人陶醉其中,流连忘返。就拿刻划事物“振动”规律的正弦函数来说,何尝不是如此!
曲曲正弦函数y=sinx,一旦赋予x任意值,可谓海阔天空:对每一个x值,y必与之唯一对应,真叫有求必应,各有着落,都有归宿。顿时,原本沉寂静止的x牵动y以铁的旋律在平面内翩翩起舞,细密无间的足迹勾勒出峰谷相连的正弦曲线。它集中心对称与轴对称于一身,尽现恬淡、舒展、柔润之仪态;无论从何处起始,每隔2π重复一次,周而复始,从不紊乱;峰巅谷底,错落相间,井然有序;峰高谷深,上下交错,介于+1、-1之间,绝无僭越。
此时此刻,仿佛置身于万顷水泊之中,微风徐来,轻拂水面,撩拨得柔波滚动,涟漪荡漾,由近而远向地平线的尽头涌动。思绪随波伸向宇宙无限深邃处,一路河汉星斗,尚无由停滞……
又如函数y=sin/x,在原点处如台风风眼动极而静,戛然而止,形成空白,留下思量悬念。原点近处,似乎是演奏高音时,琴弦在铮铮颤抖,不知会发出怎样奇妙的金石之音;飞舞着的蜜蜂的翅膀在嗡嗡煽动,难料薄如蝉衣的亮翼如何舞动;乘客的面孔在疾驰的列车窗口闪闪而过,怎能辨清他们的仪容与表情……叫人眼花缭乱,扑朔迷离,只有用悟性的思维,才能想见此时的真切情景!这是无限细分的极限境地,微观世界的异彩奇景初见端倪。
倘若是正弦函数sinx与x相乘,复合成函数y=xsinx,此图象离原点越近,振幅越小,急速颤动;离原点越远,振幅越大,跌宕起伏。整体上原点两侧由近而远,一波高过一波,远谷低于近谷,波峰负势向上,跨过俗称世界屋脊的珠穆朗玛雪峰,直冲九霄云外;波谷依次跌落,低于世界最深的太平洋马里亚纳海沟,直坠无底深渊。展现出宏观世界广袤无垠、博大无朋的空旷壮美。
向原点远处移目端详、眺望,眼前浮现出蹦极健儿充满惊险刺激的剧烈运动;有似观看气势雄伟的钱塘江潮,汹涌澎湃;恰如神话传说中的蛟龙在天地间上下翻滚,腾云驾雾。看着,想着,不由得人已融入曲线,乘上了隆隆的过山车在蜿蜒起伏的轨道上疾驰,风声呼呼,迎面扑来,毛发后垂;心跳加速,呼吸憋闷,头晕目眩。时而跃上峰巅,转瞬已跌至谷底。上抛时,身若灌铅,血液下涌,目瞪口呆;下落时,体轻如燕,虚无飘渺,闭目屏息,毛骨悚然。着实体验着超重和失重的滋味。
如果说y=sinx的图象是“妩媚动人”的柔情之美,那么y=xsinx与y=sin/x的图象是“销人魂魄”的骇人之美。然而正弦函数之美只是数学海洋里的冰山一角,感受它,也失之粗糙片面。但爱美之心,人皆有之。大千世界中,处处蕴含美的景色,只要用心去感悟,善于去捕捉,心灵就会产生美的愉悦。探求知识的过程与寻求美的过程相伴而行,永无止境,为有心人提供着探究和领悟之地。
至此,对数学美感悟的痴迷与对大自然的敬畏之情相互交织,汇成印度洋海啸般的波涛,难以平静而语无伦次。