最早的数学证明,来自哲学家泰勒斯:证明这事儿,意义重大

文摘   2025-01-07 20:33   河南  

最早的数学证明就是下面这个。


关于对顶角的。



α和β是一对对顶角,怎么证明对顶角相等呢?


泰勒斯的方法是把直线旋转180度。

这样会发现:

对顶角重合在一起,于是它们相等。


如今看起来挺简单的,

但细想来,这是很了不起的事。


直觉上:

对顶角看起来就相等。

一条通过圆心的直径就是能把圆分成两半。

三角形里边相等,对应的角也相等。

……


然而,看起来是这么回事——

这不是数学。


数学的语言是逻辑,必须用逻辑语言去证明它。


不然,你就是看事物,找规律,做总结。


这样的方法叫归纳。


归纳法要想完全正确,必须穷举。


而我们不可能穷举所有的对顶角。


所以,必须设置任意的对顶角,一步步证明它们相等。

泰勒斯生于公元前624年。


年轻时漫游四方,到过巴比伦和埃及。


那时候巴比伦和埃及都已经有了发达的数学。


泰勒斯从巴比伦、埃及学到了很多数学知识,然后带着这些知识回到家乡。


有个故事说:

他从巴比伦学到观星知识。

回到古希腊后,靠天文观测,

预测了橄榄的丰收,从而赚了大钱。


然而,

人家只是为了证明知识能带来利润,

本身对利润并不感兴趣——

一生痴迷于数学证明。


他在数学上引入了命题证明思想——

这是数学的一次飞跃。


所谓的命题证明思想,就是用逻辑推理来确定数学命题的真实性。


比如,“同位角相等”这是一个命题。


接下来不能想当然。


要用逻辑来推理确定这个命题是真还是假。


这就是我们初中生都很熟悉的:


👉假设——根据条件提出一个假设——这就是命题。


👉演绎——利用已知条件,从假设出发,逐步推导——证明步骤。


这步通常最难,我们需要有思路,需要用已知条件去试。


👉结论——基于演绎过程,得出最终的结论。


为什么说泰勒斯是西方哲学和科学始祖,就在这里。


假设—推理—结论,求真的经典步骤。


最初的数学证明,基本都建立在此之上。


就比如欧氏几何。



初中一开始接触的几何,就是欧式几何。


我们会学到平行公设——


也叫平行公理。


以这条公理为前提,开启了推论。


👉两直线平行,同位角相等;

👉两直线平行,同旁内角互补;

👉两直线平行,内错角相等;


再接着反过来:


👉同位角相等,两直线平行;

👉同旁内角互补,两直线平行;

👉内错角相等,两直线平行。


只要证明了同位角相等,
其他都可以通过同位角相等推理出来。

可以看下,下图的证明过程。


是不是很奇妙?


一步步推理,后面的概念建立在前面的概念之上。


这就是数学为什么是一个整体。


学数学一定要重视整体性。


再接着就是三角形。


有了平行的一系列推论,

把这些应用到三角形中,

于是三角形的好多性质都可以被发现。

……


就这样慢慢的,欧式几何的大厦就建立起来了。




我们一直到高中毕业,都在欧式几何里转悠。


等到大学会学其他几何,到时候会更有意思。


你知道一些吗?欢迎留言分享。

丽丽xyz
这不是一个数学大师的号,不过是一个小白的学习过程。
 最新文章