● 数学证明的功用
  数学证明能带给我们什么信息?它不仅能告诉我们命题的真伪,也能告诉我们命题的内涵以及事物之间的关联。因此数学证明的功用主要体现如下三个方面:
  (1)核实命题
  数学证明最基本的功用就是核实数学命题的正确性。例如,证明 是一元二次方程ax2+bx+c=0(a¹0)的解。我们只要把 代入等式ax2+bx+c=0的左边,判断等号是否成立即可知命题是否正确。
  (2)理解命题
  数学家工作的目的是发现和表达某些真理。他们使用数学语言,将那些真理表达给其他人看。数学证明就常常起着这种作用,人们通过它去理解真理。因此我们读一个数学证明,仅仅知道它证明了命题还不够,还应从证明中看得出命题成立的因由。
  公元9世纪阿尔·花拉子米讨论了一次或二次代数方程的解法。由于对负数缺少认识,阿尔·花拉子米把方程分成6种: x2=bx,ax2=c,bx=c,x2+ bx=c,x2+ c=bx,bx + c=x2,这里a、b、c都是正数,而且要求解也是正数。阿尔·花拉子米用几何解释它们的算术解。例如,对x2+ bx=c,他运用几何知识解释了配方法的中心思想。他画了下图(图3-1-2):
  一个十字图形是由一个边长为x的正方形,和各边补上另一边是 的矩形组成,其面积按题意是c。十字图形剩下四个角刚好是边长为 的四个正方形。这四个小正方形合成一个边长为 的正方形。十字图形补上这四个小正方形就形成边长是x+ 的大正方形,于是有 ,由此得 ,所以 (即 ),这正是x2+ bx=c解的公式。
  (3)发现命题
  已知两个命题A和B,其中每一个既可以是真的也可以是假的,数学中的重要问题是指明:如果A是真的,那么B也是真的,而证明是完成这个任务的正规方法。
  一般来说,能否证明B是真的在很大程度上依赖于A是真的这个事实,并且找到A和B之间的联系。要发现这种联系,需要具有相当的创造力。
  例如,n个平面都经过一点,但其中任何三个平面部不共线。问这n个平面把空间分成多少部分?
  一个平面把空间分成2部分,即21部分;两个平面把空间分为4部分,即22部分;三个平面把空间分为8部分,即23部分;于是有人认为n个平面可以把空间分为2n个部分。当我们在证明这个结论时发现其不正确,因为当n=4时,最多只能把空间分为14个部分,而不是24=16部分。从而导致人们发现正确命题:n个平面都经过一点,但其中任何三个平面部不共线,则这样n个平面把空间分成n(n—1)+2个部分。

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