为什么数学能够帮我们解决算式非变量化问题?

失去才珍惜 2022-08-26 14:23:32

其实我是一个对科学没啥兴趣的人所以从来没想过要探究这个,但是因为前段时间我要学习数学和编程也就这两个学科我还是想下点功夫看看能不能编出一些科学。其实在这之前我并没打算写一些技术文章,我之所以想写的其实是探索数学和编程,是因为当我遇到一个很酷的问题的时候我会想要尝试解决它,这个可以称之为数学思维的问题,因为我们想要解决更难的问题,就会产生各种各样的思维和算法。而数学就是数值计算和代数方面的问题。我是小时候就知道我们需要学习一些数学知识,但是在我所知道的数学里面我并不清楚它对我有什么帮助。

首先,是数值计算,因为算式一步步的变量是可算的,但是如果将这个算式的几个部分组合起来变得很复杂就会失去计算的意义。而数学能够将这一些抽象的算式变为一层一层的代数运算,通过这样的运算来帮助人们解决数值问题。我们就来探讨一下为什么数学能够帮我们解决算式非变量化的问题。首先就是代数运算,我们使用代数运算能够很快的确定一个算式。例如,“1+2+3”,因为如果“+”我们可以写作“+2+3)这样写法的这个字母能保证数值运算总能够按   照这样的排列,因此当我们把这一些都写在一起的时候就已经确定了“1+1”这个算式。

在代数运算可以进行下去的时候,人们就可以对这个算式进行一点点的变形。但是这个变形依旧是变量的运算,还是无法改变算术的基础。因此,人们想到了一个更直接的办法,也就是数形结合。数形结合就是使用一个图形的形状将原本看似不相似的2,3这3个算式组合在一起。这样的做法的好处在于只要给定一个图形的形状和位置,就能够有多种变换的方法,比如说在x=0处,假如我们要计算7这个三位数的加法,如果使用原来的这种算法(1+2+5)我们就相当于写出了07这个三位数加法在x=0处的写法,但是在x=0处这样的写法显然更丑陋。因此人们想到了一个新的方法可以用一个数组来表示这7个小数,然后这个数组就会和原来的数组自动地关联在一起,这样在进行运算的时候就不必再使用那些复杂的运算了。

由于这样的变形是一个直观的想法,因此我们也可以说这是比数形结合更好的一种方法。代数运算的作用并不仅仅局限于此,使用这样的代数运算还能够将算式化繁为简,例如,我们在进行计算的时候,我们希望表示一个几何题目问题,但是几何并不是数学的主体,因此我认为这种算法的计算量是比较大的。

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