职业数学家在民间
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最近有不少读者反应《中小学数学要义》在当当网和京东自营卖的价格偏贵,问我哪里能买到更便宜的价格。在此统一回复:关注风云老师的小红书,在置顶笔记中可以买到较便宜的价格,是出版社直接发货。
一,
昨天的文章《0为什么不能作除数??????》发布之后,居然有好几个读者给出了同一种看似非常简单的解释:
因为除法的本质/原理/意义是把一些物体平均分成几份,最少一份,现实生活中不可能分成零份,所以没有意义。
这种解释看似很简洁明了,而且用现实中的道理来解释数学中的问题,通俗易懂。
但是,要小心了,现实世界和数学世界是截然不同的,现实世界中的道理照搬到数学世界中,很多时候都是行不通的。

二,

我举个例子,减法的意义可以说是在一些物体中拿走一部分物体,从5个苹果中拿走3个,剩下5-3=2个苹果。
但是5-6呢?
从5个苹果中怎么也拿不出6个啊??
所以
5-6没有意义???
在现实世界中5-6确实没有意义,但是数学世界中减法的意义却可以拓展,小的数也可以减去大的数,
5-6=-1
三,

同样的道理,最早学除法的时候,除数都是正整数,大家都知道除法表示平均分成若干份,但是这种解释只是权宜之计,除法的意义是可以拓展的,可以拓展为小数,分数的除法,拓展之后,除法的意义也变了,如果拘泥于除法一定要表示平均分,那5÷0.1也没有意义了,
5个苹果怎么分成0.1份呢?
实际上5÷0.1是有意义的,小数,分数的加减乘除体系是自洽的完整的没有矛盾的,只要不把0作为除数就没问题,常见的运算法则仍然都成立
四,

所以,0为什么不能作为除数,这个问题实质上是问:

除法运算能否拓展,使得0也可以作为除数?
但是无论除法的概念如何拓展,除法都是乘法的逆运算,都是由乘法派生的,除以一个数就是乘以它的倒数。
这才是除法的本质!
在《中小学数学要义》中,刚开始介绍除法的时候,我就指出除法的过程可以看出乘法过程的时光倒流,之所以这么写是希望读者一开始就能抓住除法的本质,所谓的时光倒流就是逆运算的形象说法。
看看《中小学数学要义》中的问题13:
为什么呢?
因为减法是由加法派生的,除法是由乘法派生的,所以一切关于减法和除法的运算法则/定律本质上都是加法和乘法的运算法则/定律。

四,

再回到问题本身:
除法运算能否拓展,使得0也可以作为除数?
其实到了初中高中,乘除法运算还可以拓展为有理数,实数,复数,多项式分式的乘除法,但是无论乘除法如何拓展,有两个基本法则永远是保持不变的,那就是
(1)除法是乘法的逆运算;
(2)任何数乘上0都等于0,在乘法世界中,0就是吞噬一切的黑洞。
这两个法则决定了0永远不能作为除数,除非你打破这两个法则。

五,

所以,数学的道理最终都要在数学世界中讲,用现实的道理讲数学道理,都只是权益之计,最终都要被扬弃。
在本公众号代表文章《究竟什么才是数学学习的最重要的基本功?????
》中,我曾经提到,

为什么普通人学不好数学,正是因为他们太拘泥于现实世界,太习惯用现实世界的道理来衡量数学世界,碰到新的数学概念,新的数学理论,他们的第一反应就是:
这些东西有什么(现实)意义??

这些东西有什么(现实)用处??
所以普通人学数学很费劲,很难接受新的概念,新的理论,举步维艰。

真正的数学高手,他们就会懂得在适当的时候,脱落现实世界,在纯粹抽象的数学世界中理解新的数学概念,数学理论,领悟数学世界的自洽,和谐和抽象的美。
这正是普通人和数学高手的差别!
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