关于从几个著名几何学问题获得的启悟

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  【摘要】本文从泰勒斯定理的证明过程中,分析了数学逻辑推理论证的方法在几何学证明中的重要意义,并通过毕达哥拉斯和婆什迦罗对勾股定理的两种证明过程,演绎了这一方法的有效性,并将这一方法应用到正弦定理和余弦定理的证明过程中.
  【关键词】论证方法;几何学;逻辑推理
  1.数学逻辑推理论证的方法启悟
  公元前七世纪,是人类史上一个重要的发展阶段,在希腊、意大利南部、小亚细亚一带诞生了泰勒斯、亚里士多德、阿基米德、毕达哥拉斯、芝诺、柏拉图、阿波罗尼奥斯、埃拉托色尼等一大批数学家,这就是历史上著名的希腊文明的发源地.希腊文明是今天数学、物理学、天文学、工程物理学等现代基础科学、应用科学发展的基石,在人类文明发展的长河中起着非常重要的作用.
  虽然希腊文明已过去27个世纪了,但希腊文明留给了我们一大笔财富,他们的思维方式、研究数学的逻辑方法,乃至在各个研究学科中至今都不过时,都是适用的.首先,我们从“泰勒斯定理”命题领略其中的奥妙.
  “泰勒斯定理”,即直径所对的圆周角是直角,这是我们大家公认的一个公理,似乎不足为奇,然而,如果将他的证明推演过程分析一下,就会发现其中蕴含着一个研究问题的方法,这就是他率先引入了数学逻辑推理论证的思想和方法,即借助一些公理和一些已经被确定的事实或命题,再通过代数运算来论证新的命题.“泰勒斯定理”是不容置疑的,但他的论证方法却引导和开启了论证数学的先河,这是数学史上的一次飞跃,因此他获得了第一个数学家和论证几何学鼻祖的美名,“泰勒斯定理”因此成为数学史上第一个以数学家命名的定理.以下,我们通过演绎的过程,从命题证明的思路,看一下大师是如何论证的,同时我们又悟到了什么.
  “泰勒斯定理”命题:直径所对的圆周角是直角.
  命题得证.
  4.结 论
  作为一种教学方法的探索,本文从泰勒斯定理证明过程的分析,阐明了在几何学中采用数学逻辑推理论证方法即公理+列方程进行代数运算,是获得几何学问题证明的一条有效途径,并将其应用于勾股定理、正弦定理和余弦定理的证明过程中,验证了这一方法的有效性.这一方法对于同学们在学习几何学过程中,把握几何学问题的解题思路和方法,逐步提升数学逻辑推理论证的能力,具有参考价值.
  【参考文献】
  [1]蔡天新.数学与人类文明[M].杭州:浙江大学出版社,2008.
  [2]徐飞.科学大师启蒙文库·莱布尼兹[M].上海:上海交通大学出版社, 2009.
  [3]郑隆炘.形象·灵感·审美与数学创造[M].武汉:湖北教育出版社,1990.
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