数学与其他学科的关系影响

数学与其他学科的关系影响

数学的世界是缤纷多彩的，是高深莫测的，是斗争的，发展的，是面向未来的。当我们初次踏进数学王国之门时，便被其中每一个数字，每一种符号，每一样图形的魅力深深折服。在科学技术飞速发展，百家争鸣的今天，数学在其他各个领域发挥着越来越不可缺少的作用。因为有了数学这坚实的依靠，物理，化学，美术，天文学，生物学……得以高速进步，达到前所未有的高度。

物理学

1.《流数简论》中以速度的形式引进了流数（微高）的概念，其中提出的微积分的基本问题

如：已知物体的路程，求物体的速度问题。已知物质运动的速度，求物体路程的问题

2.牛顿的力学巨著《自然哲学的数学原理》运用微积分工具，严格地推导证明了包括开普勒行星运动三大定律、万有引力定律等在内的一系列结论，并且还将微积分应用于流体运动、声、光、潮汐、彗星乃至宇宙体系，充分显示了这一数学工具的威力。

3,椭圆、双曲线、抛物线这些圆锥曲线都有焦点，焦点也就是光线的聚集点，人们已经证明（可用导数方法证明）,抛物线有一条重要性质：从焦点发出的光线，经过抛物线上的一点反射后，反射光线平行于抛物线的轴

美术学

1.列奥纳多▪达•芬奇有一句名言概括了他的艺术哲学思想：“欣赏我作品的人，没有一个不是数学家。”他认为绘画是一门科学，和其他科学一样，其基础是数学。米开朗琪罗、拉斐尔以及其他的许多艺术家都对数学有浓厚的兴趣，而且力图将数学应用于艺术。

2.画家们在发展聚焦透视体系的过程中，引入了新的几何思想，并促进了数学的一个全新方向的发展，这就是射影几何。丢勒认为：“创作一幅画不应该信手涂抹，而应该根据数学原理构图

3.射影几何集中表现了投影和截影的思想，这门”诞生于艺术的科学“，今天成了最美的数学分支之一

地理学

1. 里氏震级是由两位来自美国加州理工学院的地震学家里克特（Charles Francis Richter）和古登堡（Beno Gutenberg）于1935年提出的一种震级标度，是目前国际通用的地震震级标准。它是根据离震中一定距离所观测到的地震波幅度和周期，并且考虑从震源到观测点的地震波衰减，经过一定公式，计算出来的震源处地震的大小。

生物学

1.生物数学生物学的不同领域中应用数学工具对生命现象进行研究的学科。其一般方法是建立被研究对象的数学模型并对其进行定性和定量研究，主要应用的

数学方法有：微分方程、线性代数、概率论和数理统计、抽象代数、拓扑学、突变理论等，电子计算机的发展使生物数学的研究又有了新的突破。生物数学的内容是多生物数学方面的：生物统计、数量遗传、数学生态和数学生物分类学可做为四大分支。生物统计学用统计方法研究生物界的客观现象；数量遗传学用数学方法研究在各种不同情况下全体基因型的变化，研究数量性遗传规律；数学生态学用数学理论和和方法描述生态系统的的行为动态定量关系，建立各种生态模型，模拟动物行为；数学生物分类学使用现代数学方法和工具（特别是电子计算机）对古老的生物分类学进行研究。数学方法几乎渗透到生物学的每个角落。有人预言：生物学将会取代物理学成为使用数学工具最多的部门，21世纪可能是生物数学的黄金时代。

2.数学模型在生物中应用为了研究的目的而建立,并能够表现和描述真实世界某些现象、特征和状况的数学系统，称为数学模型。数学模型能定量地描述生命物质运动的过程，一个复杂的生物学问题借助数学模型能转变成一个数学问题,通过对数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论，达到对生命现象进行研究的目的。

3.在寒冷的冬天，猫睡觉时总是把身体缩成一个球形，这样裸露在冷空气中的表面积最小。

4.蜘蛛丝结的八卦网既复杂又美丽。这种八角形的几何图案，即使木工师傅用直尺和圆规也难画得如蜘蛛网那样匀称。分析发现蜘蛛网上的数学概念多的惊人。半径弦平行线段三角形对应角等。

化学

1.起初的化学注重的是现象和实验，随着人们的进一步研究，化学中的一些实际本质必须借助数学物理中的公式、理论去解释，从定量分析到量子化学，从数量分析到计量化学，数学在化学中的作用日益增强。数学方化学各分支中的应用非常多。如向量分析、常微分方程、微分与变分法、偏微分方程、有限差分计算、数值方法、矩阵、群论、过程最优化方法、概率与统计等等，以及这些数学知识和方法、计算语言和在计算机中的应用。由于计算机的应用，大部分的化学计算问题都编成了计算机程序，化学家和化学工作者只要学会一些简单的操作就可进行大量繁重而复杂的计算，计算机将化学家们从繁重的数学计算中解放出来了。

2.数学在化学中的应用化学在研究微观世界中的原子、分子、化学键和晶体结构等抽象的东西的时候，通常建立起相应的数学模型，借此将问题直观化、形象化。事实上这种模型的建立方法正是一种数学的思维方法，将晶体中的原子使用原子坐标来表示这正是数形转换的思想。

天文学

1.笛卡尔与费曼创造的“解析几何”完美诠释了日心说、开普勒运动三定律，推动了火箭航天事业的发展，让地理探险拥有更精确的地图

2.确定一个精确的日历就需要精确的测量和准确的计算。通过准确的观察，我们

知道了太阳绕地球一周的时间是365天5小时48分46秒约为365.242天，一个朔望月是29.5306天。当我们得到这两个数据就要运用它们怎样来安排年和闰年才是最合理的。这是就要运用到一个数学工具“连分数”这个过程，用辗转相除法得到中间的数就是连分数的分母。对于无理数，我们可以运用渐进分数找到最佳逼近。通过这种方法找到阴历的闰年周期和闰月的周期。

与高考的联系

学习数学史与其它学科联系后，自然会有这样的感觉：数学的发展并不合逻辑，或者说，数学发展的实际情况与我们今日所学的数学教科书很不一致。每项数学知识的产生和发展几乎都离不开生活和生产实践，我们现在的课本为了使大家更好的学习数学里最重要的东西，特意删掉了这些内容．这样，学生在学习的时候就不了解这部分数学知识是如何来的，是和什么样的数学实践活动直接联系的．这样，阻碍了学生实际能力的学习和培养．反之，我们适时地补充上这一部分，必将对学生形成实践能力具有重要的作用．我们今日中学所学的数学内容基本上属于17世纪微积分学以前的初等数学知识，这些数学教材业已经过千锤百炼，是在科学性与教育要求相结合的原则指导下经过反复编写的，这样就必然舍弃了许多数学概念和方法形成的实际背景、知识背景、演化历程以及导致其演化的各种因素，因此仅凭数学教材的学习，难以获得数学的原貌和全景，同时忽视了那些被历史淘汰掉的但对现实科学或许有用的数学材料与方法，而高中通过学习数学史选讲正是的弥补这方面不足的，起到了还原数学历史的本来面貌。对于我们的数学解题能力将会有较大提示，对于其它各科思维提示也将有较大帮助。

总结

所以，任一自然科学学科的发展中都离不开数学，数学的基础作用，无不在学科的深入研究中显示出来。数学是自然科学之母

高二七班第二小组