吳志湖
數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,“體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值”是《課標(biāo)》的基本理念之一.蘊(yùn)含濃厚數(shù)學(xué)文化氣息的試題的出現(xiàn)為高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供了鮮活的資源.本文以高考試題為例,基于數(shù)學(xué)文化背景進(jìn)行分析,意在拋磚引玉.
試題背景:此函數(shù)為狄利克萊函數(shù),是德國(guó)著名數(shù)學(xué)家狄利克萊提出的一個(gè)函數(shù).狄利克雷函數(shù)作為分析學(xué)中的一種構(gòu)造性函數(shù),有著一些特殊的性質(zhì),在數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程中起過(guò)重要作用.它在澄清一些似是而非的誤解時(shí)是很有用的.比如,它是一個(gè)處處不存在極限的函數(shù).
例4.(2012年福建高考數(shù)學(xué)文科第16題)某地圖規(guī)劃道路建設(shè),考慮道路鋪設(shè)方案,方案設(shè)計(jì)圖中,求表示城市,兩點(diǎn)之間連線表示兩城市間可鋪設(shè)道路,連線上數(shù)據(jù)表示兩城市間鋪設(shè)道路的費(fèi)用,要求從任一城市都能到達(dá)其余各城市,并且鋪設(shè)道路的總費(fèi)用最小。例如:在三個(gè)城市道路設(shè)計(jì)中,若城市間可鋪設(shè)道路的路線圖如圖1,則最優(yōu)設(shè)計(jì)方案如圖2,此時(shí)鋪設(shè)道路的最小總費(fèi)用為10.現(xiàn)給出該地區(qū)可鋪設(shè)道路的線路圖如圖3,則鋪設(shè)道路的最小總費(fèi)用為?搖 ?搖?搖?搖.
試題背景:泰勒級(jí)數(shù),用無(wú)限項(xiàng)連加式——級(jí)數(shù)表示一個(gè)函數(shù),這些相加的項(xiàng)由函數(shù)在某一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)求得。通過(guò)函數(shù)在自變量零點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)求得的泰勒級(jí)數(shù)又叫做麥克勞林級(jí)數(shù),以蘇格蘭數(shù)學(xué)家科林·麥克勞林的名字命名。泰勒級(jí)數(shù)在近似計(jì)算等方面有著重要作用。
《課標(biāo)》指出:“通過(guò)在高中階段數(shù)學(xué)文化的學(xué)習(xí),學(xué)生將初步了解數(shù)學(xué)科學(xué)與人類社會(huì)發(fā)展之間的相互作用,體會(huì)數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值、人文價(jià)值,開闊視野,尋求數(shù)學(xué)進(jìn)步的歷史軌跡,激發(fā)對(duì)于數(shù)學(xué)創(chuàng)新原動(dòng)力的認(rèn)識(shí),受到優(yōu)秀文化的熏陶,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,從而提高自身的文化素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí).”因此,在高中新課程中滲透數(shù)學(xué)文化的教學(xué),對(duì)學(xué)生全面了解數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生及發(fā)展的歷史過(guò)程、感悟數(shù)學(xué)的文化價(jià)值、培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣及感知數(shù)學(xué)家探求知識(shí)的艱辛等具有重要意義.