Redian新闻
>
《几何原本》中的几个硬伤

《几何原本》中的几个硬伤

教育


职业数学家在民间

欢迎关注风云老师的小号

风云老师精华文章:


中小学篇:

1,在没有培训的时代,该如何规划中小学数学学习呢?该如何规避一些典型误区?

2,学数学自学提前学,该选择什么样的教材,该选择什么样的课外书???

3,数学学习方法论

4,究竟什么才是数学学习的最重要的基本功?????

5写给数学牛蛙的一些建议

6,为什么你的孩子从小就学不好数学?写给数学差生和家长的一些建议。


小学篇:

1,小学数学究竟该学什么?培优的大方向究竟在哪里?

2,小学的加减乘除计算训练对中考高考究竟有多少影响?

3,小学数学的几何这一块究竟该怎么学,风云老师为你划重点和核心!

4,小学数学中有哪些内容其实并不重要?

5,职业数学家出的一份小学数学试卷(不断更新中,已更新至21题)

6,风云老师讲除法原理


中学篇:

1,中学数学究竟该学什么?中学数学培优的大方向在哪里?

2,初高中的几何究竟该怎么学??风云老师为你传授绝世神功!!!

3,中学几何之最高境界——复数方法

4,高考非常难,而中考却简单的新形势下,该如何整体规化初高中数学学习??


今年年初读完《几何原本》,这段时间开始读英文版。这本举世闻名的数学经典,在两千多年前,就建立了一套严密,完整的数学逻辑演绎体系。

但是,从今天的角度来看,这套名著还是有不少明显的硬伤,反应了古希腊数学家的局限。



二,


1,这本书最大的逻辑推导漏洞就是在几何证明过程中经常不知觉地,隐性地使用了几何直观,实际上在整本书第一个证明中,就已经出现这个问题。

第一个命题是要证明等边三角形的存在性,但是分别以点A和点B为圆心的两个圆为什么会有交点呢?从几何直观,或者从动手画图的角度来看,这很明显。但严格来说这需要证明。


大家可以看看《几何原本》中有大量的几何证明都有这类问题。


2,第五卷讲比例理论,第7个定义给出了 “A:B大于C:D” 的定义,但是没有定义A:B小于C:D。





从命题8命题10的证明可以看出,作者实际上默认将“A:B小于C:D” 定义为 “C:D大于A:B”


那么,问题来了,有没有可能存在四个量A,B,C,D使得和“A:B小于C:D” 和 “A:B大于C:D” 同时成立呢?


我们都知道,结论是不可能,而且会有很多粗心的读者会直接默认。但是,由于第五卷中,比例大小的定义和比例相等的定义都是较复杂的,所以这个结论绝不是像长度或者数的大小关系显而易见的,而是需要证明的,证明的长度丝毫不比第五卷中的其他命题证明短。


但是,这种结论在第五卷中根本没提,更别说证明。而且在命题10的证明中,直接默许使用了这个结论。




3,第七卷开头的定义13也有问题。



这个合数的定义其实已经表面“量尽”是指小的数量尽大的数,但是关于互为合数的定义,和后面的证明却表明“量尽”也可以指一个数量尽相等的数。造成这种混乱的局面是因为古希腊数学传统上都是不把1看成是一个数,把1和数区分开来,同时把一部分(a part)和多个部分(parts)也区分开来,这种区分使得几何原本中对初等数论内容的阐述显得非常繁琐冗长,而且拖泥带水,引发了诸多概念的不严谨。


比如定义七八的奇数偶数和定义二十的数成比例都是针对(大于1的)数而言的,但是从第八章中我们发现成比例的数也可以包括1,第九章命题说奇数减偶数得到奇数,但是9-8=1算不算奇数呢?



4,第八卷命题22又犯了一个明显错误,


作者从“A,C是相似面数”,“A是平方数”直接推导出“C也是平方数”


但实际上,这种直接推导,在书中并没有找到可依据的结论。


我们可以写出一个完全等价的命题:


命题22.5:如果两个数是相似面数,且第一个是平方数,则第二个也是平方数。


注意,根据前面的结论(命题18和命题20), 命题22和命题22.5是完全等价的,所以这两个命题至少有一个要老老实实证明,然后可以推出另一个命题。结果作者却想当然的默认了命题22.5。


作者为什么会犯这种错误呢?


我猜作者在这里错误理解了相似面数和平方数的定义


相似面数是指 可以写出A=ab, B=cd, 的两个数,其中abcd 成比例。


平方数是指 A=ee这种数。


A=ab, B=cd是相似面数,同时A又是平方数,这并不代表这里的a一定要和b相等。


命题23也犯了完全类似的错误。




三,

另外,从写作风格上看,《几何原本》的语言也是非常晦涩难懂的,但是历史上,许多数学家,科学家,在少年时代都读过《几何原本》,并深受影响。为什么呢?


因为历史上《几何原本》几乎是唯一的几何入门书,而且它所体现的公理化演绎体系是非常震撼人心的这些数学家,科学家能读进去《几何原本》是因为他们是当时的极少数数学精英,科学精英,但当时绝大部分人却对《几何原本》中晦涩难懂的语言望而却步。



四,

那么能不能既将公理化思想和方法完整地展示出来,又能讲的通俗易懂,便于中小学生接受呢?


我的推荐就是直接读《中小学数学要义》第四章。在这一章中,我们从四个显而易见的公理出发,推出大量基本的平面几何定理。




在这一章的写作过程中,我一直有两个要求,


1,推导过程要尽可能严谨


2,语言要简洁易懂


其实这两个要求是非常难调和的,所以这一章的写作是非常考验作者的数学功底和数学表达功底。


我自己对这一章的写作还是很满意的,书出版后,读者对这一章内容的反馈也非常不错。希望这一章节的内容能让更多的人了解公理化思想。


近期热门文章:

0,因为对数学天赋的认知误区,绝大部分鸡娃家长都犯了大忌!

1,打肿脸能充胖子吗?

2,贼叉,你真是“浙大数学系博士,副教授”吗????

3,贼叉,你的“二十年的功力”为啥连个屁都蹦不出来???

4,金玉其外,败絮其中——全面精准点评贼叉的《不焦虑系列》
5,2023年高考数学函数大题,其实就是典型的题中题!
6,贼叉,今年的七份高考数学卷,每份卷子都可以打你的脸!
7,我从未见过如此。。。。。
8,贼叉的“高考阅卷人”身份究竟是怎么一回事?????
9,贼叉,看到今年的海淀期末统考试卷,你会不会脸红???
10,贼叉,看到海淀的评分标准,你会不会感到羞愧???
11,补课泛滥的一大根源就是教培行业的宣称造势
12,《校外培训行政处罚暂行办法》真是一场及时雨
13,100年以后的数学教材会是什么样子?——从丘成桐女子数学竞赛的一道题目谈起
14,脱裤子放屁——多此一举


今天开通了小程序留言功能,欢迎点击👇小程序留言评论:



微信扫码关注该文公众号作者

戳这里提交新闻线索和高质量文章给我们。
相关阅读
哪些是住房的硬伤?《流浪地球2》中的黑科技,离现实并不遥远重磅活动 | 张永和×戴锦华×李菁:建筑与文艺——《作文本》《图画本》新书分享会《施公案》中的主角原型,何以被康熙誉为“天下第一清官”?40岁吴昕突然发文上热搜:离开《快本》忍了13年的她,终于不装了!!一个女人越活越好的几个征兆大爱中式美学!等了一年的2024《养生日记本》终于来了!(赠柠檬片)又到周末的咖啡屋豆瓣9.0!《孤注一掷》中的诈骗逻辑,都被这套书讲明白了我喜歡讀書大爱中式美学!等了一年的2024《养生日记本》终于来了!(赠人参茯苓膏)刘贵祥丨关于审理民刑交叉案件的几个问题‍古老与现代并存:耶路撒冷给娃带回去的绘本总吃灰?别再冤枉钱了!挑绘本,就认好这一个硬标准!观察未来科技趋势的几个视角Costco金条标价不低,遭抢购背后有何原因?【愁】买的豪华镇屋有“硬伤”:房子被“困住”,投诉无人理!《牛津通识读本》,让孩子在最短时间内学会独立思考,轻松饱览人类知识精华!曾国藩《几何原本》序Vue3中的几个坑,你都见过吗?金正恩和普京聯手世界會怎樣赶快看看啦!你家里的这个硬币可能价值230万美元!​业绩恶化、客户流失,公募昔日"明珠"被彻底边缘化,是何原因?吴昕离开《快本》怎么变这样了?!亮相巴黎时装周,美到认不出!!仇恨源自力量:藏在《进击的巨人》中的犹太人悖论杨百万,西康路101号,老八股…《繁花》中的A股历史堪称纪录片收听澳广的那些日子愁!加拿大夫妇买的豪华镇屋有“硬伤”:房子被“困住”,投诉无人理!年度期待“TOP1”!等了一年的《养生日记本》终于来了!六神丸的几个小故事等了一年的《养生日记本》终于来了!如果《西游记》只读两个故事,一定是这两个;如果要挑一套《西游记绘本》,一定是这一套!OpenAI员工内部信!揭露神秘Q*威胁人类?这里有啥硬伤?口碑绝佳的几个公众号,越早知道越好! | 荐号天津一个硬核IPO来了
logo
联系我们隐私协议©2024 redian.news
Redian新闻
Redian.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Redian.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。