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【摘要】 利用1的n次单位根,解决多项式整除中两道典型题,并探索其中的证明思想.
【关键词】 多项式整除 1的n次单位根 证明思想
在多项式整除中,我们经常会用到1的n次单位根去证明的类型题,这类题对于初学者有一定的难度,即使知道1的n次单位根是什么,也不知如何与要证明的题目联系起来,形成不知如何下手的状况. 这些同学通常表现为基础知识欠缺和模糊,接受知识慢,反应迟钝,思维活动不积极等. 更关键的是他们往往把握不好数学证明的客观性与主观性的关系,以及追求验证结论与体会证明过程的关系(假设文中多项式均为数域F上的多项式).
1. 在多项式整除中,我们利用“1n = 1的特殊性去实现巧妙的变量代换,从而实现主观与客观的统一.
例1 证明:如果(x - 1) | f(xn),那么(xn - 1) | f(xn) .
证明 因为(x - 1) | f(xn),故可令f(xn)=(x - 1)g(x), 于是f(1n) = 0,(1)
即f(1) = 0.(2)
((1) 到(2)正是利用“1n = 1” ).
由(2)可知f(x) = (x - 1)h(x),那么用xn代替x,有f(xn) = (xn-1)h(xn),从而(xn - 1) | f(xn).
如果在证明过程中注意不到(1) 到(2)的过程,仍把1等同于一般变量会使我们进入变量代换的循环状态,而使题目无法得以证明.
故在(1)处我们有的同学是这样做的:
由(1)式,得1为f(xn) = 0的根,故(x - 1)| f(xn),这样就回到循环状态.
这样的同学就犯了过分强调数学证明的客观性,把数学证明看做是一个僵化的、机械的、不容变通的过程. 而巧用“1n” = 1”才是我们这道题的关键. 这需要我们在原有知识的基础上发挥主观能动性,诱发新的思考,提出新的思路,获得新的发现.
2. 在多项式整除中,会用1的n次单位根,使得验证结论与证明过程达到有效结合,建构自己对数学证明的理解.
在做题过程中我们大多数同学能考虑到只要证出f1(1) = 0,f2(1) = 0 即可,但却无法与x2+ x + 1联系起来,不会运用x2 + x + 1的根w1,w2是1的3次单位根,即w= 1,w= 1. 这些知识虽然在课本[1]中未涉及,但我们可以通过一些间接的信息,如α≠β,α|f(x),β | f(x),则αβ | f(x). 建立起新旧知识之间的内在联系,阐明数学事实、概念和原理之间的逻辑关系,从而使其将所学的知识系统化,促进自我认知结构的发展和完善.
对于每一位数学学习者与工作者来说,学习数学证明有一个逐步完善的过程,能够体会数学证明是一个错综复杂的活动,不但包含逻辑关系与公理系统,也包含人的知识范围、理解能力等.
【参考文献】
[1] 北大几何与代数教研室.高等代数(第三版) [M].北京:高等教育出版社,2003.
[2] 刘玉森,苏仲阳.高等代数应试训练(第一版) [M].北京:地质出版社,1995.
[3] 熊惠民, 虞莉娟.从数学证明的二重性看其教育价值[J].数学教育学报,2007,16(1): 17-20.
[4] 王林全.数学证明教学观念的现代发展[J].数学教育学报,1998,7(1)94-97.
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
【关键词】 多项式整除 1的n次单位根 证明思想
在多项式整除中,我们经常会用到1的n次单位根去证明的类型题,这类题对于初学者有一定的难度,即使知道1的n次单位根是什么,也不知如何与要证明的题目联系起来,形成不知如何下手的状况. 这些同学通常表现为基础知识欠缺和模糊,接受知识慢,反应迟钝,思维活动不积极等. 更关键的是他们往往把握不好数学证明的客观性与主观性的关系,以及追求验证结论与体会证明过程的关系(假设文中多项式均为数域F上的多项式).
1. 在多项式整除中,我们利用“1n = 1的特殊性去实现巧妙的变量代换,从而实现主观与客观的统一.
例1 证明:如果(x - 1) | f(xn),那么(xn - 1) | f(xn) .
证明 因为(x - 1) | f(xn),故可令f(xn)=(x - 1)g(x), 于是f(1n) = 0,(1)
即f(1) = 0.(2)
((1) 到(2)正是利用“1n = 1” ).
由(2)可知f(x) = (x - 1)h(x),那么用xn代替x,有f(xn) = (xn-1)h(xn),从而(xn - 1) | f(xn).
如果在证明过程中注意不到(1) 到(2)的过程,仍把1等同于一般变量会使我们进入变量代换的循环状态,而使题目无法得以证明.
故在(1)处我们有的同学是这样做的:
由(1)式,得1为f(xn) = 0的根,故(x - 1)| f(xn),这样就回到循环状态.
这样的同学就犯了过分强调数学证明的客观性,把数学证明看做是一个僵化的、机械的、不容变通的过程. 而巧用“1n” = 1”才是我们这道题的关键. 这需要我们在原有知识的基础上发挥主观能动性,诱发新的思考,提出新的思路,获得新的发现.
2. 在多项式整除中,会用1的n次单位根,使得验证结论与证明过程达到有效结合,建构自己对数学证明的理解.
在做题过程中我们大多数同学能考虑到只要证出f1(1) = 0,f2(1) = 0 即可,但却无法与x2+ x + 1联系起来,不会运用x2 + x + 1的根w1,w2是1的3次单位根,即w= 1,w= 1. 这些知识虽然在课本[1]中未涉及,但我们可以通过一些间接的信息,如α≠β,α|f(x),β | f(x),则αβ | f(x). 建立起新旧知识之间的内在联系,阐明数学事实、概念和原理之间的逻辑关系,从而使其将所学的知识系统化,促进自我认知结构的发展和完善.
对于每一位数学学习者与工作者来说,学习数学证明有一个逐步完善的过程,能够体会数学证明是一个错综复杂的活动,不但包含逻辑关系与公理系统,也包含人的知识范围、理解能力等.
【参考文献】
[1] 北大几何与代数教研室.高等代数(第三版) [M].北京:高等教育出版社,2003.
[2] 刘玉森,苏仲阳.高等代数应试训练(第一版) [M].北京:地质出版社,1995.
[3] 熊惠民, 虞莉娟.从数学证明的二重性看其教育价值[J].数学教育学报,2007,16(1): 17-20.
[4] 王林全.数学证明教学观念的现代发展[J].数学教育学报,1998,7(1)94-97.
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”