王 嶸
數(shù)量有大小之分,有大小,就會有等或不等的關(guān)系.用等式可以研究相等關(guān)系,要研究不等關(guān)系也需要專門的數(shù)學工具,這就是不等式.人教版《數(shù)學》(七年級 下冊)第九章“不等式與不等式組”研究了不等式的性質(zhì)、一元一次不等式及其應用等.在學習這些知識的同時,我們又接觸到了一個新的數(shù)學符號——“不等號(sign of inequality)”,也就是用于表示不等關(guān)系的符號.現(xiàn)在常用的不等號有表1所示的幾種.
表1
其中,符號“>”和“<”是由英國著名的代數(shù)學家哈里奧特(Thomas Harriot)于1631年開始使用的,但當時并沒有被數(shù)學界所接受,直到100多年后,才逐漸成為標準的應用符號.根據(jù)德國數(shù)學家哥德巴赫在1734年1月寫給歐拉的信中所述,符號“≥”和“≤”是由法國數(shù)學家布蓋(Pierre Bouguer)首先采用的,后來逐漸流行開來.
符號“>”和“<”分別表示大于和小于,它們的含義很明確.那么如何理解符號“ ≥”和“≤ ”的含義呢?
如果a和b是兩個常數(shù),則a≥b表示a > b和a = b有且僅有一個成立,因此3≥3和3≥2都是正確的;a ≤ b表示a < b和a = b有且僅有一個成立,因此3≤3和3≤4都是正確的.
如果x是變數(shù),a是常數(shù),則x≥a表示x既可以取a,也可以取大于a的值,如x≥3表示x可以取3和大于3的所有的值;x≤a表示x既可以取a,也可以取小于a的值,如x≤3表示x可以取3和小于3的所有的值.
不等號在我們的日常生活中經(jīng)常出現(xiàn),比較常見的就是區(qū)間(范圍)情境的描述.例如,郵寄印刷品的質(zhì)量為101 g~200 g時,所需的本埠(縣)郵資為0.6元;在某些地方坐計程車,從一開車到行駛3 km以內(nèi)(含3 km)時,車資為10元等.
其實,區(qū)間可以當做不等號的一種方式,也就是說,假設郵寄印刷品的質(zhì)量為x g,那么當101≤x≤200時,所需的本埠(縣)郵資都是0.6元;假設搭乘計程車行駛的距離為ykm,那么當0 < y≤3時,車資都是10元.
在數(shù)學上,區(qū)間的符號有圓括號和方括號兩種,通常當一個區(qū)間(范圍)不包含端點時,例如用 “<”或“>”表示的取值范圍,則用圓括號來表示區(qū)間,像101 < x < 200可以表示成(101,200);當一個區(qū)間(范圍)包括兩個端點時,例如用 “≤”或“≥” 表示的取值范圍,則用方括號來表示區(qū)間,像101≤x≤200可以表示成[101,200];當一個區(qū)間(范圍)包括一個端點時,例如用“<”與“≤”或“>”與“≥”表示的取值范圍,則方括號與圓括號并用來表示區(qū)間,像0 < x≤3可以表示成(0,3],0≤x < 3可以表示成[0,3).關(guān)于區(qū)間的更多知識,我們會在高中階段學習.
不等號只是數(shù)學符號大家族中的一員,中學階段使用的數(shù)學符號就有上百種,每種符號都有一個小故事.如果有興趣,大家不妨去查查資料,了解它們的來龍去脈,就會發(fā)現(xiàn)數(shù)學符號的創(chuàng)造也閃現(xiàn)著數(shù)學家們的奇智奇思.數(shù)學符號為數(shù)學這門學科的發(fā)展提供了有利的條件,使得表達數(shù)學內(nèi)容變得更簡潔方便,從而起到提高計算效率、推動深入研究等作用.
“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文”
中學生數(shù)理化·七年級數(shù)學人教版2008年5期