數學手抄報簡單又好畫

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數學定義

亞里士多德把數學定義爲“數量數學",這個定義直到18世紀。從19世紀開始,數學研究越來越嚴格,開始涉及與數量和量度無明確關係的羣論和投影幾何等抽象主題,數學家和哲學家開始提出各種新的定義。這些定義中的一些強調了大量數學的演繹性質,一些強調了它的抽象性,一些強調數學中的某些話題。即使在專業人士中,對數學的定義也沒有達成共識。數學是否是藝術或科學,甚至沒有一致意見。[8]許多專業數學家對數學的定義不感興趣,或者認爲它是不可定義的。有些只是說,“數學是數學家做的。”

數學定義的三個主要類型被稱爲邏輯學家,直覺主義者和形式主義者,每個都反映了不同的哲學思想學派。都有嚴重的問題,沒有人普遍接受,沒有和解似乎是可行的。

數學邏輯的早期定義是本傑明·皮爾士(Benjamin Peirce)的“得出必要結論的科學”(1870)。在Principia Mathematica,Bertrand Russell和Alfred North Whitehead提出了被稱爲邏輯主義的哲學程序,並試圖證明所有的數學概念,陳述和原則都可以用符號邏輯來定義和證明。數學的邏輯學定義是羅素的“所有數學是符號邏輯”(1903)。

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直覺主義定義,從數學家L.E.J. Brouwer,識別具有某些精神現象的數學。直覺主義定義的一個例子是“數學是一個接着一個進行構造的心理活動”。直觀主義的特點是它拒絕根據其他定義認爲有效的一些數學思想。特別是,雖然其他數學哲學允許可以被證明存在的對象,即使它們不能被構造,但直覺主義只允許可以實際構建的數學對象。

正式主義定義用其符號和操作規則來確定數學。 Haskell Curry將數學簡單地定義爲“正式系統的科學”。正式系統是一組符號,或令牌,還有一些規則告訴令牌如何組合成公式。在正式系統中,公理一詞具有特殊意義,與“不言而喻的真理”的普通含義不同。在正式系統中,公理是包含在給定的正式系統中的令牌的組合,而不需要使用系統的規則導出。

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數學的結構

許多如數、函數、幾何等的數學對象反應出了定義在其中連續運算或關係的內部結構。數學就研究這些結構的性質,例如:數論研究整數在算數運算下如何表示。此外,不同結構卻有着相似的性質的事情時常發生,這使得通過進一步的抽象,然後通過對一類結構用公理描述他們的狀態變得可能,需要研究的就是在所有的結構裏找出滿足這些公理的結構。因此,我們可以學習羣、環、域和其他的抽象系統.把這些研究(通過由代數運算定義的結構)可以組成抽象代數的領域。由於抽象代數具有極大的通用性,它時常可以被應用於一些似乎不相關的問題,例如一些古老的尺規作圖的問題終於使用了伽羅瓦理論解決了,它涉及到域論和羣論。代數理論的另外一個例子是線性代數,它對其元素具有數量和方向性的向量空間做出了一般性的研究。這些現象表明了原來被認爲不相關的幾何和代數實際上具有強力的相關性。組合數學研究列舉滿足給定結構的數對象的方法。

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