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x=x+1是不是方程

已有 13247 次阅读 2017-10-17 17:45 |系统分类:科研笔记

x=x+1是不是方程

大罕

     有两种意见:①从形式看,含有未知数的等式叫方程,x=x+1是含有未知数的等式,所以它是方程。②从实质看,x=x+1化简后得0=1,是矛盾的等式且不含未知数了,所以它不是方程。

     这样一些似是而非的问题,在中学数学教育界普遍存在着不同的看法,也有过一些争论。所以,我们再次讨论是非常必要的。考虑到学生不适宜接受、也没必要接受以下的讨论内容,因此,有关这一类概念的问题,建议不要出现在练习题中,更不要出现在考卷上。同时需要声明的是,以下意见,并不是笔者的首创,也不是“独辟蹊径”,只是个人在认识上的一种趋同。

     数学的严谨,在不同教学环境下(比如中学和大学),处理起来是有所不同的。在中学阶段,有时严谨是第二位的,可接受性才是第一位的。

     含有未知数的等式,这个定义是形式的。也就是,“一眼看去”,是含有未知数的等式的都叫方程。x=x+1是等式,出现有未知数x,所以它是方程。它是解集为空集的方程。

     所谓“一眼看去”,就是“不动手脚”的“原生态”,不要整理它(去括号、约分、合并同类项等),是什么就是什么。这不仅是省力,更是省心,无须考虑等价性,从而避免一些无谓的争论。但是如果用所谓的实质来定义概念,那么很可能引起麻烦。而这个麻烦是自找的,完全不必要的。

     例如我们从形式看,认定y=log(2)x是对数函数,而y=2log(4)x不是对数函数。有人站出来说话了:所谓函数,实质上是两个数集之间的映射关系。y=log(2)x与y=2log(4)x实质上是同一种映射关系,所以它们都是对数函数。

     好了,就按此人说法“y=2log(4)x是对数函数”,那么,试问:y=3log4x是不是对数函数呢?按同样的方式推导:

     因为y=3log(4)x<=>y=log(4^(1/3))x,

     而y=log(4^(1/3))x是对数函数,

     所以y=3log(4)x是对数函数。

     于是,一般地,形如y=blog(a)x (b≠0,a>0,且a≠1)的函数是对数函数。

     其它的函数,是不是也可以仿照这个办法审视一遍呢?当然可以呀!

     这时我们发现,坏事了,坏事了!对数函数的定义不是乱套了吗?其它函数的定义不是也可能乱套了吗?

     争论不可避免地出现了,“公说公有理,婆就婆有理”。这种乱象,对我们学习函数有帮助吗?

     完全无益,毫无帮助!

     那么,我们还是回归到形式吧,以形式定义方程、分式、二次根式、基本初等函数等等。一了百了

     中学数学中的概念用形式加以定义,这是现行教材中的普遍做法。由此可见它确实有道理。所以我们应该遵照教材的规定,不可另行其事。这里要强调的是,不是因为我们不重视“实质”,而是因为这样会带来一些不必要的争议。退一步讲,采用折中方案——有些概念看形式,有些概念看实质,这样好不好呢?不好,同样会带来许多争议。与其在人为规定的定义上争论不休,不如我们找到一个共识加以避免。这个共识就是以形式为准,以形式为准,以形式为准,重要的事说三遍。

     最后,我们用本文的观点看几个事例:

     ①2是整数,4/2是分数。

     ②(x^2+1)/(x^2+1)是分式。

     ③√[(a^2+1)^2]是二次根式。




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