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小学数学三大板块

2020-01-30  本文已影响0人  River鲁丹洋

  整个小学数学其实我们一共就学习了三大板块,一、算数。二、几何。三、统计与概率。仔细想一下,所以我们所有的东西都可以归到这三类里面。而且这个分类完全做到了不重不漏。

  首先让我们来看一下算数篇。大体思路是这样的,如图:

从一年级到六年级,我们学习了很多不同的数字,但是它们可不可以分一下类呢?而且分完之后一定要做到不重不漏,何为不重不漏?不重,就是不重复;不漏,就是没有漏掉。每一个数与另外一个数之间,有没有什么关系?在运算的时候,它们可不可以相互转化呢?

  刚开始,我觉得可以将它们分为四类。第一类就是自然数。但有一些人也会叫它整数,但是其实整数里也包含了负数,所以最好叫自然数。第二类是小数,第三类是分数,还有一类就是百分数。分完之后我们要来看一下,有没有做到不重不漏。这中间肯定没有漏掉的,因为我把我们单独学的那些数,都已经罗列上去了。这时要来看一下,有没有做到不重。百分数和分数是不是一类?我仔细想一下,它们其实都是分数。百分数,只不过是另外一种形式,但它和分数都同样可以表示两个数的倍数与比的关系,它也是分数的一种,是一种特殊的分数。所以这时可以把它们归为一类,就是分数。这时再来看一下,分数和小数有没有必要同时存在。只要是分数,就都可以转化成小数。不管是能不能整除的,最终都可以转化。但是任何小数都可以转化成分数吗?可能有一些小数是可以的,但是无限不循环小数可就不行了。我们知道任意两个有限的数相除一定是一个整数或循环小数,分数也可以表示除法,但他的分子和分母都必须是整数,而且分母不能是零,所以结果只可能是一个无限循环小数,或者被整除,绝对不会是一个无限不循环小数。因此我们可以看出,小数的包含是更广的,所以小数里也包含着分数。这时我们可以将小数和分数在归为一类,就是小数。但是这并不代表小数和分数的意义就全部是一样的。小数和自然数显然是没有任何关系的,谁也不包含着谁,所以这俩类可以同时存在。到此,我们就把小学所有学过的数归为了两类:一类是自然数,一类是小数。那么每一个数系又有怎样的含义呢?它们之间又有什么联系呢?

  自然数的含义是什么?或者说它当初是因为什么而诞生的。我想古人发明自然数,其实就是为了计数。比如在生活中,他们打到了两头羊,就会计为2,也就是两个一。或者在测量的时候,他们也会用到。首先统一测量基准,然后拿这个测量基准去量一段距离,看有几个这样的测量基准,那么长度就是多少。其实也就是系数乘基准,简称拉伸系数。关于自然数,当然也有自己的加减乘除,也就是四则运算。加法的含义就是多个集合相加,比如1+2就是一个1这个集合,和两个1这个集合相加得到新集合三个1,也就是3。(加数+加数=和)而减法代表从一个集合中减去一部分,得到的差是多少?被加数-减数=差,比如5-3=2。这时我发现,集合5-3等于2,那么反过来减去的加上剩下的,就等于原来的,2+3等于5。(被减数-减数=差)差+减数=被减数,加减可以互逆。而乘法就代表有几个几?比如说2×3,可以代表俩个三相加,也可以代表三个二相加,(2×3=2+2+2=3+3)这也说明了乘法加法之间有关系,可以相互转化。同时他也代表倍数的意思——2的3倍,或者3的2倍。(乘数×乘数=积)除法有两个含义,一个是平均分,一个是包含。平均分意思,就是说将一个整体平均分成几份,每份得到多少?比如说10÷2=5,平均分成2份,每份就是5。而包含的意思,就是说看这个整体里有几个几。比如说6÷2=3,就代表着六里面有三个二,或者也可以反过来说6÷3=2,代表六里面有两个三。同时除法也可以和减法联系,六里面包含了三个二,也可以解释为从六里面连续减去三个二,最后结果是零。6-2-2-2=0;6-3-3=0。这时我又发现,六里面有三个二也就是说2×3=6。被除数÷除数=商,商×除数=被除数,乘除可以互逆。但如果是很多算式综合在一起,比如乘法和加法混合运算,连乘,连除...那该如何快速地算出呢?有没有一个简便的方法呢?首先我们看一下加法,比如:25+17+25=?25+17,一时间不是很好算,但是25+25一下就可以得到是50,直接+17=67。如果都是加法,那么他们最终都是要合并在一起,无论怎么合并,最终的结果都是一样的,所以可以任意交换顺序,这就是加法交换律。还有一种简便运算方法就是加法结合律,可以先让后面的运算,就是给后面加一个括号,最终也不影响结果。那么减法有什么简便运算呢?比如:100-24-16=?如果一个一个按照顺序算,会很慢。24,16两个数都是要减去的,那么他们也可以一起减去,所以可以转化成100-(24+16)24+16=40,100-=60,非常容易的就得到了结果。乘法有什么简便运算呢?比如说:15×25×4=?如果直接算会很麻烦,但我们可以先转后面的25×4,等于100,100×15=1500,这就是乘法结合律。(5×2)+(5×3)=?这时将如何简便运算?二个5+三个5,其实就是(2+3)个5,所以可以转化成(2+3)5,最后得到结果是25这就是乘法分配律。那么除法,有什么简便运算?50÷5÷5=?除除就变成了乘,第二个五被除了两次,所以他就变成了乘五,50÷5×5=2。整个学完自然数之后,我们可以将它们分一下类,但一定要做到不重不漏这一条原则。第一类:基数。第二类:偶数。第三类:质数。第四类:合数。首先让我来解释一下每个数的意思。偶数其实就是2,4,6 ,8,10...他们其实就是二的整倍数,但这当中还有一个数就是零,但为什么呢?因为它是二的0倍,也可以被2整除,这符合我们的归类标准。基数就是1,3,5,7,9...他们总是比偶数多1或者少1。质数就是因数只有一和自己本身,比如:2,3,7...而合数就是因数有除了一和自己本身之外的数,比如:4,6,9...这时我们来看一下,有没有做到不漏,最后发现其实这些就是全部的,因为我们并不能找到一个反例来推翻。现在我们来看一下,有没有做到不重。我们先来看一下,偶数和合数可不可以包含其中一个。可以举个例子,比如说偶数的二,他是不是合数呢?二它的因数只有一和自己本身,并不是合数。所以无法包含。现在我们来看一下,质数和基数。比如说基数的9,它不是质数,因为它的因数有除了一和它自己本身之外的数,所以他们也没有关系。基数偶数,质数合数肯定也不会一样,最后我们发现,这样的分类没有任何问题。

  小数是怎样诞生的呢?在古代,很多人在测量的时候,发现那一段的长度不是正好是系数×基准,有的时候会少一点,有的时候会多一点,这个时候该怎么办呢?于是人们发明了小数,他们将一个基准再平均分成几份,得到一个更小的基准去测量。当时,人们认为,平均分成10份更好,因为每一次计算更加方便,因为10的乘法和除法只用在末尾加0,去0就可以。比如把米平均分成10份,每一份是1/10米,或者一分米,接着,再把一分米平均分成10份,每份是一厘米,相邻的两个基准的进制都是十。或者可以反过来说,一分米等于0.1米,1厘米等于0.1分米,这样便可以解决多一些,或者少一些的问题。一个小数,有三部分组成,一个是他的整数数位,另一个数的小数数位,中间还有一个小数点(为了区分整数部分和小数部分)它的小数数位的第一位叫做十分位,因为平均分成了10份,从左往右,每一次都要再乘一个10,就比如说第二位就叫百分位,因为是平均分成100份。当然小数也分为三类,第一类,是有限小数,也就是说,他们的数位是有限制的。第二类,是无限循环小数,它们的小数数位一直循环不断出现一个数,就比如说一除三,你根本除不尽,所以必须代表它在循环。我们一般会在它循环的数上面点一个点,代表一直循环这个数。如果循环好几个数,我们就在他循环数的第一位和最后一位上点一个点。还有一类是无限不循环小数,它的小数数位没有尽头,并且是没有规律的出现很多数,不会循环。那么小数竟然是一个数,肯定可以比大小,可是它究竟如何比大小?首先我们可能先要看他的整数数位,因为整数数位更大,从它的最高位开始往右看,如果有一个比另一个更大,那么这个数肯定更大。如果整数数位都一样,那么就要开始看小数数位。还是从最高位往右看,如果有一个数的数位比另一个更大,那么这个数就更大。如果最后发现后面的小数数位也都一样,说明这两个数相等。还有无限循环小数,首先看他的整数位,还是从左往右看。如果都一样,就看小数数位。如果直接一看,可能不知道哪个大,所以最好将它的循环写下几组,然后再来比较。当然无限不循环小数也是可以比较大小的,还是从左往右开始比,直到发现了一个小数比另一个小数数位大的时候,就比较出来了。但我们一般不会比较这类小数。那么小数如何四则运算呢?首先来看一下小数的加法。比如说1.3+2.1=?其实就是他的整数位为相加,然后是小数位相加,最后再加在一起。我们可以先把它看成13+21,转到竖式里其实就是个位相加,十位相加,最后十位,个位相加。现在换成了小数,只不过原来的个位变成了十分位,原来的十位变成了个位。只是位置变了,但是他还是同样的方法相加。但是小数在竖式计算的时候,小数点一定要对齐,因为它们是每一个位数和相对应的位数相加,最后算完之后一定要把小数点落下来。那么小数的减法,其实和小数的加法是同样的,都是要小数点对齐, 最后算完之后把小数点落下来。那么小数的乘法怎么算呢?比如说:1.2×3.9=?首先我想到了一种方法,可以将两个乘数同时乘十,让两数都变成一个整数,算出结果之后再除10×10。或者也可以把它转化成竖式,把它写成整数乘法的格式,最后算出结果之后小数点再向左移两位即可。但还有一种情况1.2×3.27=?这时我们为了让他们都变成整数,可以分别把数两位小数乘100变成整数成100,把一位小数×10,最后算出结果之后再除100×10。转换到竖式里就是小数点向左移三位。那么小数的除法如何算呢?比如说:2.5÷1.2=?我们同样可以把两个数同时乘10让它变成一个整数,然后得到结果,除法的被除数和除数同时乘一个数,商不变,所以就直接得到了结果。但如果是一个两位小数除一位小数怎么办?那么我们可以把那个两位小数先变成整数,然后一位小数跟着它同样变化,这样商还是不变,并且两数都变成了整数。那么小数有没有自己的简便运算呢?小数既然是一个数,就肯定有简便运算。首先我们来看一下加法。2.5+3.4+6.6=?如果直接计算还需要一点时间,但是我们看一下,如果先加后面的两数是不是会更方便。直接等于10+2.5=12.5,这样便很方便地得到了答案。他应用到了加法结合律。那么小数的减法如何将它化简呢?5.2-1.1-3.1=?我们可以把分别减去的加的一起减去,最后变成5.2-4.2=1。而小数的乘法简便运算运用到的也是乘法分配律,还有交换律和结合律。而除法也是除除变为乘。

  接下来到了分数,那么分数他又是如何诞生的呢?首先,当人们想表示一个部分与整体的关系的时候,人们需要用到分数。或者当一个量不足一个完整基准的时候,也需要用到分数。一个分数由三部分组成,第一个是分子,第二个是分数线,第三个是分母。他的意思是将一个整体平均分成几份我们可以举例来理解一下分数,比如说将一个蛋糕,平均分给三个人,每个人得到多少块蛋糕?我们可以直接用1除3得到,“1”就是整体1这个蛋糕,3是平均分成的份数,所以根据分数的意义可以直接得到每个人得到占整体三分之一。这个三分之一可以代表其中一块站整体的三分之一,但是也可以说他就是一个具体的数量,是三分之一块。因此,一个分数代表两个意思,一个是部分整体的关系,另一个就是具体的数量。而我发现1÷3就等于1/3,被除数就是分数的分子,除号就是分数线,除数就是分母。除法和分数之间是有联系的,并且他们可以相互转化。分数分为几类,第一类是真分数,意思就是说分子小于分母。第二类是假分数,分子大于或者等于分母。第三类是带分数,他由一个整数和一个分数组成,一个整数带一个真分数。既然分数也是一个数,就可以比大小。先说一下真分数比大小。真分数比大小分为两种情况,一个是两数分母一样,另一种是两数分母不一样。如果分母一样,就代表将这个整体平均分成的份数一样,那么我们只用看取得的份数是多少就可以比较了,取的份数越多,分数越大。相反,取的份数越少,份数越小。或者你也可以把分数化成除法,算出得数再比大小。那么如果分母不一样,该如何比较大小呢?不可能直接比较分子,因为分母就不一样。那么如果想比较,分母就必须一样。就比如说5/6和3/4。这时我想到了将它们化成除法,也就变成了5÷6,3÷4,我们为了让它的除数变得一样就要找到它们的最小公倍数,也就是12。6×2,4×3,除数乘几,被除数跟着乘几,最后的商不变。这样我们就得到了10÷12和9÷12,这时他们俩数的大小都没有变,而且他们的分母也都变成了同样的,这样就可以比较出来了。而刚才除数为了变成一样,找到了它们的最小公倍数,其实就是找到俩个分数分母的最小公倍数,两数分母乘几,分子跟着乘几,这样就找到了直接变化分数,来比较异分母分数的方法,而让他们分母一样的这个过程就叫通分。接下来我们来看一下假分数,如何比大小。分为两种情况,一个是分母相同,一个是分母不相同。如果分母相同,那么看分子即可,哪个分子大,哪个分数大,如果一样的代表这两个数相等。那么如果分母不相同怎么办?同样我们要将它的分子转化成一样的,找到它们的最小公倍数,然后分子跟着转化,最后比较。那么带分数如何比较大小呢?首先你可以看它的整数位,哪个大,哪个分数就大。那么如果整数部分一样的话,就看分数部分,把分数部分比较出来就可以了。分数既然是一个数,肯定也可以四则运算,首先让我们来看一下加法。比如说1/2+1/2=?那么首先我们知道,二分之一就是一半,2个1/2加在一起就是一个整体,也就是1。或者也可以把二分之一转化成1除2等于0.5,0.5+0.5=1,这也说明了分数与小数之间是有联系的。但我们也可以从图形语言上来解释,最终我发现每次的结果都是,如果是同分母相加,直接分子相加就可以,因为分子代表有几个这样的分数单位,如果是异分母可以转为同分母,然后分子相加,这个过程就叫通分。那么如果是分数的减法,如果是是同分母肯定是分子相减,因为分子代表他有几个这样的分数单位,自然是要减去分子。那么分数的乘法该怎么计算呢?分为两部分,一个是分数乘整数,一个是分数乘分数。首先让我们来看一下分数乘整数,比如:1/4×2=?我们可以将分数转换成小数,但是如果是一个非常大的计算量努力每一个都要转换成小数吗?这样实在是太麻烦了,并且有的时候可能会遇到转化成无限循环小数,那你要怎么计算?所以必须得找到一个普遍适用的公式。我们可以先用图形语言来解释。如图:

首先将一个整体平均分成四份,取其中的一份,其中一份占整体的四分之一,现在拿两个这样的四分之一。直观上来看就占整体的2/4,但是2/4这个分数他并不是最简的。可以把它化成除法来理解2÷4=1÷2,被除数和除数同时除以一个数,商不变。那么分数也是一样的,一定要让它保持到最简,不然2/4和1/2都代表同样的意义,这样就重复了,只能保留一个,那自然就选最简的。所以只有分子分母除一之外没有公因数只后才可以,如果有除一之外的公因数就要让分子分母,同时除以它,达到最简分数,也称分子分母互质,分子分母化简的过程叫约分。我用图形语言算了很多次之后,发现每次的结果,都是整数乘分数的分子。因为分子代表有几个分数单位,那么整数其实就是系数,再将原本的分数单位×整数就得到了现在应有的分数单位。我们还可以通过推理证明的方式来证明一下:

首先,我们为了表示普遍应用可以用字母来表示,A分之B乘C。我们可以把A分之B通过分数和除法的关系转化成B除A,然后变成B除A乘C,因为乘除为同级运算,并且现在没有括号,可以先让B乘C,然后再除A。再利用分数和除法的关系将这个除法变成分数,就变成了BC/A,发现就是整数乘以分数的分子。这也就是分数乘整数的普遍使用公式。接下来我们看一下分数乘分数。如:1/2×1/2。我们当然可以把分数转化成小数,然后计算,但我们同样也可以通过图形语言来表示。如图:

首先讲一个整体平均分成两份,取其中的一份,然后再将这一份平均分成两份,取其中的一份,这一份占整体的直观上来看就是四分之一。异分母的乘法同样也会用这种图形语言来表示,如:2/3×1/2=?如图:

首先,我们将一个整体平均分成三份,取其中的俩份,然后再将这两份平均分成两份,取其中的一份,直观上来看就是整体的三分之一。后来我发现,每次的结果都是分子乘分子分母乘分母得到的,有没有方法来证明一下呢?如图:

为了表示普遍适用,我们用字母来表示。A分之B乘C分之D,首先利用分数和除法的关系将它转化成B÷A×(D÷C)这时可以把括号直接去掉,这样也不影响。因为乘除为同级运算,我们可以先让B乘D,再除A,除C。那么除A ,除C就等于除A乘C。最后就等于BD/AC。其实就是分子乘分子做分子,分母乘分母做分母。但我们也可以用图形语言来证明,如图:

比如说a分之b乘c分之d,首先,我们将一个整体平均分成a份,取其中的b份。现在再将b份平均分成c份,取其中的d份,最终得到的,也就是阴影部份。最终一共将这个整体平均分成了a×c份,一共取了b×d份。通过图形,我们也可以印证分子乘分子,分母乘分母这个说法,最后算完之后一定要记得约分。接下来我们看一下分数的除法。比如说:1/2÷1/2=?我们同样可以把它转换成小数来进行运算,但如果数字比较大,就比较麻烦,所以我要试着找到一个普遍适用的公式。首先我看到它是没有什么头绪的,感觉根本找不到一个公式,画图表示也不知道该如何来画图,因为除以二分之一,也不是把整体平均分成两份,那他到底应该怎么分呢,我们也不知道。现在我们可以先假设六乘三分之一的结果是A。那反过来,根据乘除互逆,就是A乘三分之一等于六。换句话来说,也就是结果是六的三倍。并不是六的三分之一。所以在画图的时候绝对不是把它平均分成三份,而是他的三倍。我发现了一个很有意思的现象。六除三分之一,竟然等于六乘三,或者是六乘一分之三。一个数除以一个分数,就等于乘以那个数的倒数。但是这不一定是普遍使用。我要通过字母来验证,这样得到的结果才是普遍使用。如图:

虽然这样确实也得到了答案,但是这样是没有意义的,因为你在算之前就已经知道了结果,你再反过来印证,这样是完全没有用的。所以必须一步一步推导,最后得到这个结果才可以。于是我换了一种方法。如图:

首先先列一个算式:A分之B ×1分之C等于A分之B C。这是根据分数的乘法基本性质得到的。接下来我们可以根据乘除互逆,得到第二个算式。A分之B C ÷1分之C等于A分之B。接下来再用A分之B C乘C分之一,然后约分一下,发现结果也是A分之B。结果一样了,那得到他的算式肯定一样。所以A分之B C乘C分之一,等于A分之B C ÷1分之C。也就是一个数除以一个分数等于乘它的倒数。这样就是一步步推算,最终才得到的这个结果。这样才是证明的过程。这样我每次看到一个分数除法算式都可以,把它转化成乘法,最后得到结果。我还有几种方法可以算出分数除法的结果,如图:

一个分数除以一个整数,然后根据分数和除法的关系,将它转化成除法最后转化成了b/ac,也就是说直接用第二个分数的分子乘第一个分数的分母变成分母,第二个分数的分母乘第一个数的分子变成分子。还有一种方法可以证明分数除分数也是这种方法,如图:

在分数中还有一种特殊的,就是百分数。百分数,在生活中什么地方可以见到呢?比如说,在衣服的标签上会写到什么材料站整体的百分之几?或者说在超市里打几折,比如打九折其实就是现在的价钱是原来的90%。可是问题来了,百分数也是分数,为什么不直接用分数来表示,非要研发一个百分数呢?我觉得可能是因为分数它可以约分,在说的时候就非常的不方便。但是百分数则不同,它的分,永远是100,且不能约分,这样人们再提起某样东西的时候占整体的多少时,所有人都很方便理解。它只表示一个数占另一个数的百分之几,两数之间的关系。他也被称为百分比,百分率。人们通常用“%”一符号来表示。比如说现价是原价的50%,意思就是把原价平均分成100份,其中的50份就是现价,他说两数的一种比例。同时百分数也可以转化成小数或者分数。比如说25%,25/100就是四分之一,或者0.25。在转化成分数的时候,我们只用把它写成分母是一百的分数,然后约分就可以。如果是转换成小数,直接小数点往左一两位即可。百分数也可以比的形式存在,比如说一个数是另一个数的20%,那这两数之比就是20:100,中间的“:”就是比,其实意思也就是除,因为当你说20占100的20%的时候,其实就是20除100。20在这个比里叫前项,100在这个比里叫后项。但是我们一定要让这个比变成最简整数比,不然会有重复,所以必须让比的前项和后项除它的最大公因数,最后变成1:5。

  至此算术篇就结束了,但是我们并没有就此停步,我们以后还要学习更多的数,比如说负数(挑战完成)函数(动态的图像就更难了,但也更加好玩)还有代数,(比如二元一次方程...)

  接下来让我们看一下几何篇。从一年级开始我们就已经在学习几何了,从一年级学到六年级的知识,其实就是围绕着一维线,二维面积,三维体积展开学习的。大体思路框架是这样的:

整个脑图的核心也就是几何。让我们先来看第一个部分,也就是以一维的线。说到线我们都知道它分为三种,一个是射线。一个点沿一个方向无限延伸。另一种是直线,一条线过两点无限延伸。第三种是线段,这条线是两点之间最短的距离。但是对于这些线我们可以用来干什么呢?它到底有什么用处呢?古人当时为什么要让它诞生呢?首先在生活中有一些长度需要测量。这时它是一条线段,人们为了得知这一段距离的长度,开展了研究。那么我们必须需要一个测量基准,然后看有几个这样的测量基准,它就有多长。但我们必须统一测量基准,因为假如一个人说我的基准是这么长,而另一个人的基准比它的还要长,那这样最终测到的结果肯定是不一样的。所以首先人们要统一测量基准。这时肯定是哪个国家的实力强,谁就来规定。在那个时候,英国人较为的强大,所以他们统一了基准。分别是厘米,分米,米这三个常用测量基准。而这三者之间也有进制,比如十厘米等于一分米,十分米等于一米,一百厘米等于一米。这时有了统一的测量基准,我们只用看这一个线段的长度有几个这样的测量基准就可以了。而长度基准我们一般称它为系数,所以线段的长度就是系数乘数量,简称拉伸系数。

  在二维平面方面。就是在线的基础上又多了一个维度。在学二维的时候,我们最开始学习的是正方形和长方形的面积。首先,既然要研究一个长方形的面积,那我们可不可以先已知一个小正方形的面积,比如面积为一平方厘米。然后利用它来铺满这个长方形或者正方形,把所有的加在一起就是它的面积。我们可以先横着铺a个。然后在纵向铺b个。那一共就是b个a排,或者a个b列。其实用到的就是乘法。而用拉伸变换横着加一倍,其实就是加一个小正方形,最后再把所有的正方形加的一起就是它的面积。现在我们可以把边长为1cm的正方形所铺成的长和宽的边长之和相乘,最后的结果也就是正方形或长方形的面积,长乘宽或边长乘边长。接下来我们研究了三角形的面积。首先我看到一个三角形。他其实就是把长方形或正方形沿着一个对角线切开,平均分成的图形。找这个思想,这样分成的三角形的面积,其实就是正方形或长方形的面积除二。此时我们再来看一下。这时分成的是一个直角三角形,而这个直角三角形的底和高其实正好就是长方形的长和宽,也就是说这个直角三角形的面积等于底乘高除二。这样我们便顺理成章的得到了直角三角形的面积公式,可是三角形不只有直角三角形,我们还要验证一下其他的三角形是不是也是如此。如图:

三角形面积证明

这是一个一般三角形。我们可以以他的高将它分为两个直角三角形,同时这两个直角三角形也是同高,所以我们可以把高设为h。这两个直角三角形面积分别是1/2abh,和1/2bch。现在这两个面积部分加在一起,也就是整个三角形的面积此时,我们可以利用乘法分配律提取1/2和h,1/2hab加bc。Ab和bc+在一起,其实就是这个三角形的底,最终发现还是底乘高除以二。任何三角形都可以分为这样的两个直角三角形,所以所有三角形的面积公式都是底乘高除以二,这是一个普遍适用公式。我们利用了割补变换,求出了三角形的面积。接下来我们学习了平行四边形的面积,还有梯形的面积,其实也是割补变换。具体证明如下:

平行四边形面积证明 梯形面积证明

  最后我们学习了圆的面积,虽然圆的面积公式证明也是割补变化,但它是无限分割,是一种极限思维。如图:

无限分割圆

这是一个圆形。我们将它平均分割成无数个一模一样的等腰三角形。三角形的面积最后再乘以数量就是整个圆的面积。但是每次分割总会有误差,因为它的底边并不是弧线,但当你分的越细的时候,它的误差就越小,所以才要无限分割。一个的面积是底乘高除二。 高其实正好就是圆的半径。最后所有的底加在一起,其实也就是圆的周长,最后再除以一个二。也就是周长乘半径除二。我们知道周长是圆周率乘直径也就是πd半径表示为r,πd÷2=πr,πr×r也就是πr²,这就是圆的面积公式。还有一种方法。

圆的展开图

我们将圆所分成的三角形分为两半,然后将它拼插在一起,其实就是一个近似的长方形。三角形分的越细就越接近长方形,所以还是要无限分割。此时拼成一个长方形之后,它的面积就等于长乘宽。长方形的宽其实也正好是圆的半径,它的长也就是周长的一半。最后相乘还是πr²。

  接下来就到了三维的立体阶段。此时又多了一个维度,就是高。首先我们研究了长方体和正方体。分为了两个方面来研究一个是它的体积,另一个是它的表面积。首先让我们来看一下它的体积,我们同样可以用单位小木块,比如体积为一立方厘米,来扑满这个正方体或长方体,看有几个这样的小正方体,它的体积就是多少。我们可以先把一层铺满,然后看有几层。如果想要知道一层,其实只用知道它的长和宽分别是几个就可以了,长乘宽算出一层有几个,再乘层数就是几个小正方体,也就是它的体积是多少。其实也就是长乘宽乘高。现在让我们看一下它的表面积,比如正方体有六个面,并且都是正方形,面积一样。所以我们只用算出一个面的面积再乘六就可以了。而长方形的展开图是什么样的呢?它分为哪几个面?首先它有四个长方形,而两头有时是正方形,有时是长方形,所以分别加在一起就可以了。现在让我们看一下圆柱和圆锥的体积和表面积。圆柱的表面积其实分为两个部分。第一部分底面和上底面的两个面积一样的圆形,第二个部分就是圆柱的侧面,它的展开图是一个长方形,分别算出来再加在一起就可以了。圆的面积我们都会求,而这个长方形的宽其实就是这个圆的周长,它的长就是圆柱的高。现在让我们看一下它的体积。如图:

梯形体积证明模型

首先我们将一个圆柱沿它的上底面。平均分成多个等腰纸三角体。然后再把分成的三角体再分为两半,然后将它拼接。最后发现他是一个长方体。这个长方体的宽是圆的半径,它的长是周长的一半,它的高也就是圆柱的高。最终的结果就是:πr²h。也就是圆柱的底面积乘高等于它的体积。现在再让我们看一下圆锥的表面积和体积,圆锥的表面积展开图其实就是底面的一个圆形,还有一个扇形,这样只用分别求出来就可以了。圆的面积我们会求,而这个扇形的弧长就是圆的周长。最后我们再求一下这个扇形的母线是多少就可以。而它的体积怎么求呢?我觉得他和圆柱的体积有关系,因为它们的底面都是一个正圆,如果一个同底等高的圆柱和圆锥放在一起,我们可以看一看几个圆锥的体积可以填满一个圆柱,那么求出来圆柱的体积再乘以他们的关系,就是圆锥的体积了。最后我们实验证明大体是三比一。

  这也就是一到六年级学的全部关于几何的知识了,可是我们学完这些之后,以后就不会再学几何了吗?我想肯定不会的,所以我觉得可能会学球的体积,表面积,还有有关四维空间的知识。

  接下来我们来看一下统计与概率。何为概率?概率其实就是只在同一条件下随机分布出现的可能性大小,他可能出现的概率是多高,不可能的是多高。假如一共进行了A 此观测,其中有n次的都一样,那这种可能出现的几率就是n/a。这是通过大量的实验来对一种可能下一次出现的几率进行一个预测,因为大数实验之后,这种可能性出现的几率也就在一个大概的范围内浮动,是一个常数。如果你想发现一个规律,那将是非常非常困难的,但是不代表这个世界上就没有规律。这个世界上的规律,无处不在。甚至一些非常细微的事情,它们之间都有联系,存在着密码。如果你真的想找到他们,你就需要大数实验,以及一个长时间的观察。因为你第一次看到的现象,不代表他一直都会出现。可能你做一次,下一次他就不会出现了,所以这就不是规律。有的人,为了一个规律,可以做成千上万次实验。可以观察几年,几十年。一但发现,他就将会是永恒。然后预测未来。就比如说一块硬币,如果他是置地均匀的话那么两面出现的几率就都是50%,因为两面重量一样,都有可能。如果你在大数实验的时候观察了几次,发现有一面出现的频率会更高,那你并不能直接说这一面会比那一面更多,只是因为你观察的次数太少了,如果真的是无限的去观察的话,其实两面就都是一样的。在我们的自然界,有的时候就是因为一个非常小小的因素,他就会导致一件事情可能发生的概率。一个小小的变量改变,整个也都会随之改变,有的时候看似非常没有规律的变动之中,在这些看似偶然的背后,也是有必然的。他们不停的在发生着,每时每秒都在继续,最后如果你一直在观测的话,你会发现他们是无规律中的有规律。随机分布中的可能性也就是概率。当然是能有很多方式,可以计算出来一件事情可能发生的概率,但是它并不能说就是完全准确的,因为不要忘了一切也都是在变化的。假如天气预报说,明天有60%的可能都会下雨,但是事后的每一种可能都是百分之百,因为他已经发生了,就是确定的,但是概率只是结合大数以及各种环境综合的预测。这也就是概率。

  这也就是整个一到六年级我们学习的所有知识点,看似学了很多,但最后其实都可以归纳总结,要不然所有学的东西都是散的,他们之间并没有联系,这样只是记住了好多个知识点而已,并没有将他们贯通起来,贯通起来之后将会有一个更大的发现。

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