
中国和美国的教授就这个水平?数学还达不到小学毕业的程度?数学是一个以严谨为特点的学科,任何谬论在数学面前都是站不住脚的。
作为一个略懂数学的英语老师,我试着用小学数学来解答这道数学题。
这里主要利用“比和量”的知识,“量”是小学一年级的知识,“比”是小学五年级的知识。
一般的“量”可以相加减,一般的“比”不能相加减!在严谨的数学面前,1/2加1/3等于2/5一定是错的!我们先补相关的小学数学基础,再解释原因。
基础一.单位相同的才能相加减(量的基本知识)一年级的学生应该就知道,要想进行加减计算,必须单位相同,单位不同的不能相加减!5个苹果+3个苹果(单位相同,有意义)5个人+3头猪(单位不同,无意义)基础二. 1/2什么意思?1/3什么意思?(比的基本知识)1/2是指把某个事物平均分成两份,取其中的一份!(这里的平均是重点),1/3是指把某个事物平均分成三份,取其中的一份!我们一般把这里出现的“某个事物”看作“单位1”(这里的单位1不是数字1,许多数学盲始终搞不明白)这里的1/2和1/3是分数,也是一种比,一般的分数或比是不能相加减的,5斤白菜的1/2,2斤白菜的1/3,那么1/2+1/3不成立,因为“单位1”不一样!1/2加1/3能否有意义,取决于两个条件:1.这里的1/2和1/3的那个物品是否相同(苹果的1/2和梨的1/3不能相加减,无意义)2.单位1是否一样(5斤白菜的1/2和3斤白菜的1/3,1/2+1/3就不对)。
如:1斤牛肉的1/2加1斤牛肉的1/3可以表述为:1/2+1/3;(成立)1斤牛肉的1/2加1斤羊肉的1/3不可以表述为:1/2+1/3(单位不同);1斤牛肉的1/2加8斤牛肉的1/3不可以表述为:1/2+1/3(单位1不同)!基础三.率是什么意思?所谓的率是一种比或者比值,是指XX占总数的比,这种比是描述一种状况的,不能相加减!如:命中率就是命中的球数与总投球数的比!例如:投了8球中3个,命中率是:投中数3/总数8,答案是:3/8!XX率最高是100%!四.解答题目中的题目。
某小学进行投篮比赛,1.第一组2人,投中1球,问投中率?2.第二组3人,投中1球,问投中率?3.如果把一组和二组合在一起,问投中率?解答思路:投中率就是投中数/总数!1.很简单,1/2!2.也很简单,1/3!3.把一组和二组合在一起,问投中率,思路一样,投中数/总数!投中数是1+1,总数是2+3,所以,答案是(1+1)/(2+3),而不能表述为1/2+1/3!同样:发芽率也一样!1.第一个杯子,共10颗种子,发芽8颗,第二个杯子,共10个种子,发芽10颗,求总发芽率!答案是:8/10+10/10=4/5+1=180%(错)(8+10)/(10+10)=18/20=90%(对)数学是一个以严谨为特点的学科,任何的伪科学都是经不住数学的推理计算的,这里就是利用了一些“比和量”的小知识误导人民,就如:1+1=1(1群羊加1群羊还是1群羊一样误导人民),上述小学数学虽然简单,但是也需要脑子,有的人不一定能听明白,有的时候,智力达不到,数学真的学不会,专家说没有说不会的学生是不对的!各位朋友:你明白了吗?
(已经好长一段时间没有头条的问题邀请了,最近突然收到几个,小石头尝试着回答一下)算术上:1/2 是指,单位1被成2份取其中1份,1/3是指,单位1被成3份取其中1份,分数加法 1/2 + 1/3 指的是,将两份相加, 绘图如下,即有,1/2 + 1/3 = 3/6 + 2/6 = 5/6概率上:1/2 是指,2个样本中1个是染色,1/3是指,3个样本中1个是染色,概率加法 1/2 + 1/3 指的是,将两个组样本相加, 绘图如下,即有,1/2 + 1/3 = (1 + 1)/(2 + 3) = 2/5可见,算术上,加的是部分,而概率上,加的是整体,于是结果自然不同。
考虑任意两个有理数 a/b 和 c/d (a, b, c, d ∈ℤ, c, d ≠ 0),则,分数加法为:a/b + c/d = (ad + bc)/bd;概率加法为:a/b + c/d = (a + c)/(b+d);诚然,后者看起来怪怪地,但如果我们该用 向量来 表示 分数,即,令 (x, y)=x/y,则其可改写为:(a, b) + (c, d) = (a + c, b + d) = (e, f) ①大家会发现这就是 向量的加法,绘图如下:类似地,分数加法也可以改写为向量形式,为(a, b) + (c, d) = (ad + bc, bd) = (e, f) ②因为,有,λ(a, b) = (λa, λb) = λa/λb = a/b = (a, b) ③这说明,数乘并不改变向量所表示的分数值,也就是说 所有 λ(a, b) 表示同一个 分数,而 λ(a, b) 的全体向量 组成 经过 (0, 0) 和 (a, b) 的直线 y=kx, k=a/b。
我们用 直线 p(a, b), q(c, d) 验证 ② 的运算,有,p(a, b) + q(c, d) = (pa, pb) + (qc, qd) = (paqd + pbqc, pbqd) = (pqad + pqbc, pqbd) = pq(ad + bc, bd) = (ad + bc, bd) = (e, f) = k(e, f)我们发现,② 保持 ③, ② 其实是对 直线的加法, 绘图如下:相比较,用直线验证 ①, 有,p(a, b) + q(c, d) = (pa, pb) + (qc, qd) = (pa + qb, pb + qd) ≠ (a + b, b + d) = (e, f) = k(e, f)也就是说 ① 并不能保持 ③。
以上,②是直线加法 的事实,让我们意识到,平面上过原点的 直线(除过 Y 轴)和 ℚ 中的有理数 一一对应。
数学上,称 平面上过原点的 直线 的全体 为 1维度射影空间,记为 P¹,相的对应,称平面上的全部向量 为 2维仿射空间,记为 A²。
我们在 A² 中定义 等价关系:(a, b) ∼ (c, d) iff ad=bc则, P¹ 就是 A² 关于 ∼ 商集 A²/∼,即,P¹ = A²/∼ ★注:性质★可以推广到任意n维,有 Pⁿ = Aⁿ⁺¹/∼。
这里需要注意, P¹ 与 A² 的定义要求 平面 基于 代数闭域 ,例如:复平面 ℂ×ℂ,而 支撑 ② 的 平面 是 整平面 ℤ×ℤ 不是代数闭域,但是 虽然 有所不同,但我们依然 可以借鉴性质★,定义:ℚ = ( (ℤ×ℤ)/∼)(1, 0)‾其实并不只是,概率加法与向量加法保持一致,观察,整数加法:(a - b) + (c - d) = (a + c) - (b + d) ,(a, b, c, d ∈ℕ)复数加法:(a + ib) + (c + id) = (a + c) + i(b + d),(a, b, c, d ∈ℝ)改写成向量形式,大家就会发现,都是向量加法。
其中,整数加法 其实 就是 直线 y=x+k, k=a-b 上的加法,如图,除了以上的运算,我们还可以定义:整数乘法: (a - b) (c - d) = (ac + bd) - (ad + bd);分数乘法:(a/b)(c/d) = ac/bd;复数乘法:(a + ib) + (c + id) = (ac - bd) + i(ad + bd);整数负: -(a - b) = (b, a);分数负: -(a/b) = (-a)/b;复数负:(a + ib) = -a - ib;分数逆:(a/b)⁻¹=b/a;复数逆:(a + ib)⁻¹ =1/(a + ib);同时,还可以定义:ℂ = ℝ×ℝ以及,再借鉴性质★,定义,ℤ = (ℕ×ℕ)/∼, (a, b) ∼ (c, d) iff a+d = b+c这样,我们其实就已经,从 自然数 ℕ 构造出了 整数 ℤ, 从 整数 ℤ 构造出了 有理数 ℚ ,从 实数 ℝ 构造出了 复数 ℂ。
最后用 戴德金分割,补足 从 有理数 ℚ 构造出 实数 ℝ 的过程,则,我们就 仅仅基于 自然数 得到一个 完整的算术体系。
附:实数 ℝ 的 具体定义如下,若 子集 x⊆ℚ 满足,x 不是 ∅ 或 ℚ;对于任意 p∈x, q∈ℚ 若 q < p 则 q∈x;x 没有最大值;我们则称 x 为实数,即 x∈ℝ。
实数加法:x + y = {p+q | p∈x, q∈y};实数负:-x = {p∈ℚ | ∃r∈ℚ, -r∉x, p<r }实数乘法:xy = {pq | p∈xℚ₋, q∈yℚ₋ } ∪ ℚ₋,(x, y ≥ 0)xy = -((-x)y),(x < 0, y ≥ 0)xy = -(x(-y)),(x ≥ 0, y < 0)xy = (-x)(-y),(x, y < 0)实数逆:x⁻¹ = {1/r | r∉x} ∪ (ℚℚ₊),(x > 0)x⁻¹ = -(-x)⁻¹, (x < 0)总结:题主的 纠结来自于,认为加法只有一种,其实不然,同一个空间,可以定义多种不同的运算。
我们完全可以在有理数上定义 两种 加法:分数加法 和 概率加法 ,就像我们对向量定义四种乘法:数乘、点乘、叉乘 和 楔乘,一样, 所以,它们都是正确的。
(小石头数学水平有限,出错在所难免,欢迎大家批评指正!)
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