“方程”漫談

方程指的是“包含未知數(shù)的等式”。漢語的“方程”一詞出自兩千多年前漢代的《九章算術(shù)》,指的是一種方程組。1859年的時候,中國近代數(shù)學(xué)教育的鼻祖和近代科學(xué)的先驅(qū),清代數(shù)學(xué)家李善蘭把Equation翻譯為“方程”。

李善蘭不但引進(jìn)了“方程”這個概念,還有許多科學(xué)名詞也是他翻譯的,比如微分、函數(shù)、植物學(xué)和細(xì)胞等等。

在方程中,一般用x、y和z來表示未知數(shù),用a、b、和c來表示已知的數(shù),這是因為在文藝復(fù)興時期的17世紀(jì),創(chuàng)立解析幾何的法國數(shù)學(xué)家笛卡爾最先使用了這種方法,然后一直沿用至今。

就像乘法是加法的簡便運算,更高一級的工具或數(shù)學(xué)語言,往往是低級語言的簡便運算。還是那個雞兔同籠的問題,我們分別用算術(shù)和代數(shù)的方法來計算:
問題是這樣:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?”
用算術(shù)方法中的一種來解:
2??×?35?=?70?(只)
94?-?70?=?24?(只)
4??-?2??=?2??(只)
24?÷?2??=?12 (只)
35?-?12?=?23?(只)
用算術(shù)方法總是需要更多的想象力。

用代數(shù)方法來解:
解:設(shè)兔有x只
4x +?2(?35?-?x?) = 94
35?-?12?=?23?(只)
35 -?23 = 12(只)
如果把這個問題交給計算機(jī)程序Scrath就會像這樣:

用代數(shù)方法來解,只需要按部就班把“方程”列出來,然后解方程即可。在解方程的過程中,有各種數(shù)學(xué)變換,但這些變換的過程基本上都無法與原來的問題進(jìn)行形象直觀的聯(lián)系,也不需要太多絞盡腦汁的奇思妙想,用發(fā)散性思維和想象力來解決問題。
所以說,雖然科學(xué)進(jìn)步的新方法給了我們越來越強大的計算能力,但另一方面是不是也限制了我們的想象力呢?想想上古傳說中那些瑰麗多彩的神話故事,就知道原始人類的腦洞有多大了。