为什么要学数学？

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1.数学是一切科学的基础，一切重大科技进展无不以数学息息相关。没有了数学就没有电脑、电视、航天飞机，就没有今天这么丰富多彩的生活。2.数学是一种工具学科，是学习其他学科的基础，同时还是提高人的判断能力、分析能力、理解能力的学科。

为什么要学数学

在经历完高考后学生进入大学学习，很多同学学习高等数学的热情一下锐减，他们认为学习高等数学的意义不大，甚至部分学生认为是“无用的”。实际上学习高等数学不但要掌握现代的数学知识、思想和方法，还要掌握一种高等数学思维模式和数学技能[1]、培养数学应用能力[2]，更应该学习将高等数学的思维、方法和技巧，“转移”为解决一般问题（学习、工作、生活中的问题）的思维、方法和技巧，如逻辑思维、灵活思维、创新思维等能力。本文通过几个高等数学学习中的例子，浅谈学习高等数学的意义。

1 从特殊到一般，从具体到抽象，抓“主要矛盾”，培养学生总结、归纳能力，提高解决一般问题的能力

在高等数学中有几个极重要的概念，都是通过解决实际问题开始的，例如导数。

例1 设某点沿直线运动，设动点在时刻t的位置函数s=s（t），求动点在时刻t0时刻的瞬时速度。化“未知”为“已知”。先来求时刻t0到t的平均速度为：v=■=■但动点在时刻t0的速度的精确概念还得让t→t0，即v=■■。

例2 设曲线C是函数y=f（x）的图形，求曲线C在（x0，y0）处曲线的斜率。先求割线的斜率，分析切线的定义，割线斜率的极限就是切线的斜率，得k=■■。

高等数学的精髓在于解决问题的数学思想方法，而这种思想方法往往是通过无限变化（取极限）的过程来实现的，这也是高等数学与初等数学的区别。抛开两者的具体问题，由它们在数量关系上的共性，就得出函数的导数的概念。导数就是一种特殊模式的极限，是函数增量与自变量增量比的极限。由“特殊问题”入手，得到“一般问题”。正如卡克所说“一般化和抽象是数学之最重要的功能。正是由于一般化和抽象，数学才能如此异乎寻常地有效。”在日常生活中也一样，要抓住事物的主要矛盾，遇事多总结、归纳，提高解决一般问题的能力。

2 从积分变换学习“智慧在于变换”

什么是智慧？能够解决看似不能解决的问题的办法就是智慧。“曹冲称象”，把大象“变换”成石头，石头的重量就是大象的总重量。正如《易经》所讲的：“穷则变、变则通、通则久”。智慧在于变化，不直接而间接，于是灵活、东方不亮西方亮，五花八门、神奇巧妙。不定积分虽有一定的方法和技巧，但是变换的方法又是灵活多变，通过以下几个例题，体会智慧在于变换。

例3 求■■dx

解法1：■■dx=■■dx=■■dx-■secxtanxdx=tanx-secx+C

解法2：■■dx=■■dx=■■dx=-■sec2（■-■）d（■-■）=-tan（■-■）+C

解法3：■■dx=■■dx=■■dx=2■■d（1+tan■）=-■+C

解法1，利用分子、分母同乘1-sinx;解法2利用公式cos2x=■变形式;解法3巧用sin2x+cos2x=1变形。虽然结果的形式各不相同，但是结果都是正确的。

例4 求■■dx

解法1：■■dx=■■dx=■1dx-■■dx=x-ln（1+ex）+C

解法2：■■dx=■■dx=-■■d（e-x+1）=-ln（e-x+1）+C

=x-ln（1+ex）+C

解法3：令1+ex=t，x=ln（t-1），dx=■dt

■■dx=■■■dt=■（■-■）dt=ln（t-1）-lnt+C=x-ln（1+ex）+C

例5 求■■.

解法1：■■=■■dx=■■dx-■■■d（x10+1）=lnx-■ln（x10+1）+C

解法2：■■=■■■=■■（■-■）dx10=■[lnx10+ln（x10+1）]+C=lnx-■ln（x10+1）+C

解法3：■■=■■=-■■■=-■ln（1+x-10）+C=lnx-■ln（x10+1）+C

思路不同，考虑问题的角度不同，采用的方法就不同，结果的形式也可能不同。因此不妨把不定积分看作是锻炼思维方式、灵活变形，创新思维的一种方式。

3 做题―做事―做人

韦伊指出：“严格性对于数学家，就如道德之对于人。”学习完重要极限■■=1，及性质有界函数与无穷小量的乘积是无穷小。以下四个极限：（1）■■，（2）■■，（3）■xsin■，（4）■xsin■，同学们经常弄错。（1）（4）是重要极限，结果是1;（2）（3）是利用无穷小的性质，结果是0。又如：（1）■■，（2）■■，（3）■■dx，（4）■■dx，（5）■■，（6）■■，它们形式差不多，但用的方法各不同，一不小心就会出错。学习知识要“知之为知之，不知为不知，是知也”，必须踏踏实实，来不得半点马虎。“失之毫厘，谬以千里”。在高等数学的学习中，不要“好像”“差不多”，否则“一看就会，一做就错”。做人做事也是如此。

数学是人生存在世上的必备知识，是现代科学的基础，学好数学，有助于我们更好地理解身处的世界，更好地生存下去。数学的重要性如下：

1、数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。通过抽象化和逻辑推理的使用,由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。数学家们拓展这些概念,为了公式化新的猜想以及从合适选定的公理及定义中建立起严谨推导出的真理。

2、数学属性是任何事物的可量度属性,即数学属性是事物最基本的属性。可量度属性的存在与参数无关,但其结果却取决于参数的选择。例如：时间,不管用年、月、日还是用时、分、秒来量度；空间,不管用米、微米还是用英寸、光年来量度,它们的可量度属性永远存在,但结果的准确性与这些参照系数有关。

3、数学是研究现实世界中数量关系和空间形式的科学。简单地说,是研究数和形的科学。由于生活和劳动上的需求,即使是最原始的民族,也知道简单的计数,并由用手指或实物计数发展到用数字计数。

4、基础数学的知识与运用总是个人与团体生活中不可或缺的一块。其基本概念的精炼早在古埃及、美索不达米亚及古印度内的古代数学文本内便可观见。从那时开始,其发展便持续不断地有小幅的进展,直至16世纪的文艺复兴时期,因著和新科学发现相作用而生成的数学革新导致了知识的加速,直至今日。

5、今日,数学被使用在世界上不同的领域上,包括科学、工程、医学和经济学等。数学对这些领域的应用通常被称为应用数学,有时亦会激起新的数学发现,并导致全新学科的发展。数学家亦研究没有任何实际应用价值的纯数学,即使其应用常会在之后被发现。

6、创立于二十世纪三十年代的法国的布尔巴基学派认为：数学,至少纯粹数学,是研究抽象结构的理论。结构,就是以初始概念和公理出发的演绎系统。布学派认为,有三种基本的抽象结构：代数结构（群,环,域……）,序结构（偏序,全序……）,拓扑结构（邻域,极限,连通性,维数……）。

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