数学问题研究

狄多公主是国王的女儿，从小聪明伶俐，深受国王的喜爱。可是，国家发生了叛乱，国王被杀，狄多公主跟随一些卫士逃离了国家。 他们坐船来到非洲，见到了非洲的雅布王。肯求雅布王给他一些土地。雅布王很同情她们，想给他们一些土地，但又怕他们所要的土地就想出了一个妙计。他给了狄多公主一块牛皮，说：“你们用这块牛皮圈土地，我会把圈到的土地给你们的。”卫士们一听，很生气。一张小小的牛皮能圈多大的土地？但是，狄多公主并不生气，带着卫士们圈地去了。雅布王暗喜，这下不会损失太多的土地了。可是，不一会儿，仆人来报告：“狄多公主圈的地已经有整个国家的三分之一大了”。雅布王大吃一惊，急忙赶去看，原来狄多公主并没有把牛皮直接铺在地上，而是把牛皮搓成牛皮绳，用牛皮绳沿着海岸线圈出了一块很大的半圆形土地。雅布王很佩服她的智慧，心甘情愿的给了她那块土地。 狄多公主在那块土地上建立了牛皮城。

一、学生的数学学习过程研究1、小学数学命题改革的趋势与策略研究2、小学数学“解决问题”评价内容与方式的研究3、学生视角中的“好”数学教师标准的调查与研究4、学生视角中的“好”数学课标准的调查与研究5、 数学教师所需要哪些更高层次的知识?的本体性知识?6、课堂教学常规研究7、数学教师数学观的调查与分析8、如何在校本教研中增强教师二、教学资源研究1、数学课堂合理利用教学资源的研究.2、小学数学教学中有效情境的创设与利用研究三、教学设计研究1、小学数学概念教学的一般策略与关键因素的研究2、关于“算”、“用”结合教学策略的研究3、关于数学教学中动手实践有效性的研究4、关于数学欣赏课的研究5、关于新课程背景下口算教学的研究四、教学过程研究1、学生数学学习心理体验的研究2、数学课堂教学有效性研究1、有效运用学生的学习起点实践研究2、关注数学习困难生的实践研究3、小学数学课前基础调查的作业设计研究4、学生数学学习过程的优化研究.教学评价研究五、

数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科，从某种角度看属于形式科学的一种。数学家和哲学家对数学的确切范围和定义有一系列的看法。在人类历史发展和社会生活中，数学也发挥着不可替代的作用，也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。数学的基本特征是：1、高度的抽象性和严密的逻辑性。2、应用的广泛性与描述的精确性。数学是各门科学和技术的语言和工具，数学的概念、公式和理论都已渗透在其他学科的教科书和研究文献中。许许多多数学方法都已被写成软件，有的数学软件作为商品在出售，有的则被制成芯片装置在几亿台电脑以及各种先进设备之中，成为产品高科技含量的核心。3、研究对象的多样性与内部的统一性。数学是一个“有机的”整体，它像一个庞大的、多层次的、不断生长的、无限延伸的网络。高层次的网络是由低层次网络和结点组成的，后者是各种概念、命题和定理。各层次的网络和结点之间是用严密的逻辑连接起来的。这种连接是客观事物内在逻辑的反映。扩展资料有关数学定义的名言：1、数学是上帝描述自然的符号。——黑格尔数学是一切知识中的最高形式。——柏拉图2、自然界的书是用数学的语言写成的。——伽利略数学的本质在于它的自由。——康托尔3、宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之谜，日用之繁，无处不用数学。——华罗庚4、数学是研究抽象结构的理论。——布尔巴基学派5、数学是知识的工具，亦是其它知识工具的泉源。——笛卡尔用一，从无，可生万物。——莱布尼兹6、数学家们都试图在这一天发现素数序列的一些秩序，我们有理由相信这是一个谜，人类的心灵永远无法渗入。——欧拉数学是科学之王。——高斯7、数学是符号逻辑。——罗素音乐能激发或抚慰情怀，绘画使人赏心悦目，诗歌能动人心弦，哲学使人获得智慧，科学可改善物质生活，但数学能给予以上的一切。——克莱因8、万物皆数。——毕达哥拉斯几何无王者之道。——欧几里德参考资料来源：百度百科-数学

数学问题就是在数学领域出现的运用相关数学知识去解决的问题。比如歌德巴赫猜想，还有以下例子：在1900年巴黎国际数学家代表大会上，希尔伯特发表了题为《数学问题》的著名讲演。他根据过去特别是十九世纪数学研究的成果和发展趋势，提出了23个最重要的数学问题。这23个问题通称希尔伯特问题，后来成为许多数学家力图攻克的难关，对现代数学的研究和发展产生了深刻的影响，并起了积极的推动作用，希尔伯特问题中有些现已得到圆满解决，有些至今仍未解决。他在讲演中所阐发的想信每个数学问题都可以解决的信念，对于数学工作者是一种巨大的鼓舞。 希尔伯特的23个问题分属四大块：第1到第6问题是数学基础问题；第7到第12问题是数论问题；第13到第18问题属于代数和几何问题；第19到第23问题属于数学分析。 [01]康托的连续统基数问题。 1874年，康托猜测在可数集基数和实数集基数之间没有别的基数，即著名的连续统假设。1938年，侨居美国的奥地利数理逻辑学家哥德尔证明连续统假设与ZF集合论公理系统的无矛盾性。1963年，美国数学家科恩（P•Choen）证明连续统假设与ZF公理彼此独立。因而，连续统假设不能用ZF公理加以证明。在这个意义下，问题已获解决。 [02]算术公理系统的无矛盾性。 欧氏几何的无矛盾性可以归结为算术公理的无矛盾性。希尔伯特曾提出用形式主义计划的证明论方法加以证明，哥德尔1931年发表不完备性定理作出否定。根茨（G•Gentaen，1909-1945）1936年使用超限归纳法证明了算术公理系统的无矛盾性。 [03]只根据合同公理证明等底等高的两个四面体有相等之体积是不可能的。 问题的意思是：存在两个登高等底的四面体，它们不可能分解为有限个小四面体，使这两组四面体彼此全等德恩（M•Dehn）1900年已解决。 [04]两点间以直线为距离最短线问题。 此问题提的一般。满足此性质的几何很多，因而需要加以某些限制条件。1973年，苏联数学家波格列洛夫（Pogleov）宣布，在对称距离情况下，问题获解决。 [05]拓扑学成为李群的条件（拓扑群）。 这一个问题简称连续群的解析性，即是否每一个局部欧氏群都一定是李群。1952年，由格里森（Gleason）、蒙哥马利（Montgomery）、齐宾（Zippin）共同解决。1953年，日本的山迈英彦已得到完全肯定的结果。 [06]对数学起重要作用的物理学的公理化。 1933年，苏联数学家柯尔莫哥洛夫将概率论公理化。后来，在量子力学、量子场论方面取得成功。但对物理学各个分支能否全盘公理化，很多人有怀疑。 [07]某些数的超越性的证明。 需证：如果 是代数数， 是无理数的代数数，那么 一定是超越数或至少是无理数（例如， 和 ）。苏联的盖尔芳德（Gelfond）1929年、德国的施奈德（Schneider）及西格尔（Siegel）1935年分别独立地证明了其正确性。但超越数理论还远未完成。目前，确定所给的数是否超越数，尚无统一的方法。 [08]素数分布问题，尤其对黎曼猜想、哥德巴赫猜想和孪生素共问题。 素数是一个很古老的研究领域。希尔伯特在此提到黎曼（Riemann）猜想、哥德巴赫（Goldbach）猜想以及孪生素数问题。黎曼猜想至今未解决。哥德巴赫猜想和孪生素数问题目前也未最终解决，其最佳结果均属中国数学家陈景润。 [09]一般互反律在任意数域中的证明。 1921年由日本的高木贞治，1927年由德国的阿廷（E•Artin）各自给以基本解决。而类域理论至今还在发展之中。 [10]能否通过有限步骤来判定不定方程是否存在有理整数解？ 求出一个整数系数方程的整数根，称为丢番图（约210-290，古希腊数学家）方程可解。1950年前后，美国数学家戴维斯（Davis）、普特南（Putnan）、罗宾逊（Robinson）等取得关键性突破。1970年，巴克尔（Baker）、费罗斯（Philos）对含两个未知数的方程取得肯定结论。1970年。苏联数学家马蒂塞维奇最终证明：在一般情况答案是否定的。尽管得出了否定的结果，却产生了一系列很有价值的副产品，其中不少和计算机科学有密切联系。 [11]一般代数数域内的二次型论。 德国数学家哈塞（Hasse）和西格尔（Siegel）在20年代获重要结果。60年代，法国数学家魏依（A•Weil）取得了新进展。 [12]类域的构成问题。 即将阿贝尔域上的克罗内克定理推广到任意的代数有理域上去。此问题仅有一些零星结果，离彻底解决还很远。 [13]一般七次代数方程以二变量连续函数之组合求解的不可能性。 七次方程 的根依赖于方程中的3个参数 、 、 ； 。这一函数能否用两变量函数表示出来？此问题已接近解决。1957年，苏联数学家阿诺尔德（Arnold）证明了任一在 上连续的实函数 可写成形式 ，这里 和 为连续实函数。柯尔莫哥洛夫证明 可写成形式 ，这里 和 为连续实函数， 的选取可与 完全无关。1964年，维土斯金（Vituskin）推广到连续可微情形，对解析函数情形则未解决。 [14]某些完备函数系的有限的证明。 即域 上的以 为自变量的多项式 ， 为 上的有理函数 构成的环，并且 试问 是否可由有限个元素 的多项式生成？这个与代数不变量问题有关的问题，日本数学家永田雅宜于1959年用漂亮的反例给出了否定的解决。 [15]建立代数几何学的基础。 荷兰数学家范德瓦尔登1938年至1940年，魏依1950年已解决。 注：舒伯特（Schubert）计数演算的严格基础。 一个典型的问题是：在三维空间中有四条直线，问有几条直线能和这四条直线都相交？舒伯特给出了一个直观的解法。希尔伯特要求将问题一般化，并给以严格基础。现在已有了一些可计算的方法，它和代数几何学有密切的关系。但严格的基础至今仍未建立。 [16]代数曲线和曲面的拓扑研究。 此问题前半部涉及代数曲线含有闭的分枝曲线的最大数目。后半部要求讨论备 的极限环的最多个数 和相对位置，其中 、 是 、 的 次多项式。对 （即二次系统）的情况，1934年福罗献尔得到 ；1952年鲍廷得到 ；1955年苏联的波德洛夫斯基宣布 ，这个曾震动一时的结果，由于其中的若干引理被否定而成疑问。关于相对位置，中国数学家董金柱、叶彦谦1957年证明了 不超过两串。1957年，中国数学家秦元勋和蒲富金具体给出了 的方程具有至少3个成串极限环的实例。1978年，中国的史松龄在秦元勋、华罗庚的指导下，与王明淑分别举出至少有4个极限环的具体例子。1983年，秦元勋进一步证明了二次系统最多有4个极限环，并且是 结构，从而最终地解决了二次微分方程的解的结构问题，并为研究希尔伯特第[16]问题提供了新的途径。 [17]半正定形式的平方和表示。 实系数有理函数 对任意数组 都恒大于或等于0，确定 是否都能写成有理函数的平方和？1927年阿廷已肯定地解决。 [18]用全等多面体构造空间。 德国数学家比贝尔巴赫（Bieberbach）1910年，莱因哈特（Reinhart）1928年作出部分解决。 [19]正则变分问题的解是否总是解析函数？ 德国数学家伯恩斯坦（Bernrtein，1929）和苏联数学家彼德罗夫斯基（1939）已解决。 [20]研究一般边值问题。 此问题进展迅速，己成为一个很大的数学分支。日前还在继读发展。 [21]具给定奇点和单值群的Fuchs类的线性微分方程解的存在性证明。 此问题属线性常微分方程的大范围理论。希尔伯特本人于1905年、勒尔（H•Rohrl）于1957年分别得出重要结果。1970年法国数学家德利涅（Deligne）作出了出色贡献。 [22]用自守函数将解析函数单值化。 此问题涉及艰深的黎曼曲面理论，1907年克伯（P•Koebe）对一个变量情形已解决而使问题的研究获重要突破。其它方面尚未解决。 [23]发展变分学方法的研究。 这不是一个明确的数学问题。20世纪变分法有了很大发展。

1、银行存款利息和利税的调查 2、气象学中的数学应用问题 3、如何开发解题智慧4、 购房贷款决策问题 5、 有关房子粉刷（装修）的预算6、 日常生活中的悖论问题7、 关于数学知识在物理上的应用探索8、 黄金数的广泛应用9、 余弦定理在日常生活中的应用10、股票（基金）投资中的数学 11、环境规划与数学12、数学的发展历史13、以“养老金”问题谈起14、中国体育彩票中的数学问题15、解答应用题的思维方法 16、中国电脑福利彩票中的数学问题 17、如何安置军事侦察卫星18、丈量教学楼

P versus NP problem涉及计算复杂度理论，简单理解就是“可快速验证的问题可否快速解决”Hodge conjecture涉及代数拓扑，上同调论。Poincaré conjecture涉及代数拓扑，简单理解就是，三维薄膜做的气球是否可以随便扯……Riemann hypothesis关于黎曼ZETA函数的零点，对素数分布的研究至关重要。Yang–Mills existence and mass gap涉及理论物理中的量子场论，标准模型。(这个Yang就是大家熟知的杨爷爷……)Navier–Stokes existence and smoothness涉及流体力学，非线性分析，对湍流的研究至关重要。Birch and Swinnerton-Dyer conjecture关于数论，我完全不懂。

课题研究的思路与步骤 本课题的研究分为三个阶段。 1、研究的准备阶段。 时间安排：2010.4—2010.8 (1)设计课题方案、制定了切实可行的研究计划。查阅大量文献，掌握国内外关于学生个体差异对学习数学影响的研究概况，确定研究课题，在科学理论的指导下，设计了课题研究方案，修订、论证研究方案，集中讨论并制定切实可行的研究计划，使课题研究具有明确的目标。(2)进行课题组建设，使课题研究处于科学、规范的组织管理之中。把课题组成员分为三个小组。明确课题组成员的职责和分工。制定课题组阶段性计划。完善课题研究制度和组织纪律，包括理论学习制度、培训制度、研究制度和档案资料管理制度。(3)进行预备调查，根据调查结果修改、完善调查问卷，进一步明确研究的思路和目标。 2、研究的实施阶段。 时间安排：2010.9—2011.6 (1)设计学生数学学习兴趣与能力的调查问卷。三个小组分头在实验班学生中进行问卷调查，掌握大量真实的第一手资料。(2)组织课题组成员对问卷调查资料进行认真统计，着眼差异，进行现状分析和成因研究，形成全面而详细的分析。据分析报告，确定实验班学生的分组情况。学生分为好、中、差三个群体，每组6人，每类学生两名。分组都是相对的，并非一成不变。(3)采用行动研究法，一方面课题组成员要根据自己研究的具体问题进行课堂教学实践，撰写专题论文、积累典型的研究案例。另一方面通过公开课、研讨课、教学经验交流、开展“同课异构”教学设计竞赛与观摩等活动，发现问题，调整实验计划。 3、成果形成阶段。 时间安排：2011.7—2012.3 （1）整理实验数据和资料，对实验效果进行评价。（2）整理优秀教学设计、课例、案例系列，做好实验的教科研论文成果汇编。（3）完成实验研究报告。（4）召开课题展示会，展示汇报实验成果。（5）完成课题研究报告，为课题鉴定做好充分的准备。

很多。比如生物化学的蛋白质工程，基因工程，酶(交叉学科)，这些现在应该说最热门。还有诸如超导等材料应用问题。本回答被网友采纳

韦达定理 - 定理内容 韦达定理 韦达定理(Weda's Theorem): 一元二次方程ax^2+bx+c (a不为0)中 设两个根为x和y 则x+y=-b/a xy=c/a内容分析 1.一元二次方程的根的判别式 一元二次方程ax^2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式△＝b2-4ac 当△＞0时，方程有两个不相等的实数根； 当△＝0时，方程有两个相等的实数根， 当△＜0时，方程没有实数根．2.一元二次方程的根与系数的关系 (1)如果一元二次方程ax^2+bx+c=0(a≠0)的两个根是x1，x2，那么，x1+x2=-b/a,x1*x2=c/a(2)如果方程x^2+px+q=0的两个根是x1，x2，那么x1+x2=-P， x1x2=q(3)以x1，x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是 x2-(x1+x2)x+x1x2=0．3.二次三项式的因式分解(公式法) 在分解二次三项式ax^2+bx+c的因式时，如果可用公式求出方程ax^2+bx+c=0的两个根是X1,x2，那么ax^2+bx+c=a(x-x1)(x-x2)．实例:已知x^2-2x-3=0的两根x1,x2,求x1平方+x2平方 解法一:求得方程2根为-1和3,所以 x1平方+x2平方=10 解法二:不解方程直接用韦达定理,x1平方+x2平方=(x1+x2)^2-2x1*x2=4+6=10 如果方程不容易解的话,韦达定理的优势就体现出来了.编辑本段 回目录 韦达定理 - 定理证明设x_1，x_2是一元二次方程ax^2+bx+c=0的两个解，且不妨令x_1 \ge x_2。根据求根公式，有 x_1=\frac{-b + \sqrt {b^2-4ac}}，x_2=\frac{-b - \sqrt {b^2-4ac}} 所以 x_1+x_2=\frac{-b + \sqrt {b^2-4ac} + \left (-b \right) - \sqrt {b^2-4ac}} =-\frac， x_1x_2=\frac{ \left (-b + \sqrt {b^2-4ac} \right) \left (-b - \sqrt {b^2-4ac} \right)}{\left (2a \right)^2} =\frac 编辑本段 回目录 韦达定理 - 定理推广 韦达定理 韦达定理在更高次方程中也是可以使用的。一般的，对一个n次方程∑AiX^i=0 它的根记作X1,X2…,Xn 我们有 ∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n) ∑XiXj=(-1)^2*A(n-2)/A(n) … ΠXi=(-1)^n*A(0)/A(n) 其中∑是求和，Π是求积。 如果一元二次方程 在复数集中的根是，那么 法国数学家韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系，因此，人们把这个关系称为韦达定理。历史是有趣的，韦达的16世纪就得出这个定理，证明这个定理要依靠代数基本定理，而代数基本定理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论性。 由代数基本定理可推得：任何一元 n 次方程 在复数集中必有根。因此，该方程的左端可以在复数范围内分解成一次因式的乘积： 其中是该方程的个根。两端比较系数即得韦达定理。 韦达定理在方程论中有着广泛的应用。编辑本段 回目录 韦达定理 - 定理应用韦达定理是反映一元二次方程根与系数关系的重要定理，中考(竞赛)试题涉及此定理的题目屡见不鲜，且条件隐蔽，在证(解)题时，学生往往因未看出题目中所隐含的韦达定理的条件而导致思路闭塞，或解法呆板，过程繁琐冗长，下面举例谈谈韦达定理在解题中的应用。一、直接应用韦达定理若已知条件或待证结论中含有a＋b和a·b形式的式子，可考虑直接应用韦达定理．例1在△ABC中，a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边，D是AB边上一点，且BC＝DC，设AD＝d．求证：(1)c＋d＝2bcosA；(2)c·d＝b2－a2．分析：观察所要证明的结论，自然可联想到韦达定理，从而构造一元二次方程进行证明．证明：如图，在△ABC和△ADC中，由余弦定理，有a2＝b2＋c2－2bccosA；a2＝b2＋d2－2bdcosA(CD＝BC＝a)．∴c2－2bccosA＋b2－a2＝0，d2－2bdcosA＋b2－a2＝0．于是，c、d是方程x2－2bxcosA＋b2－a2＝0的两个根．由韦达定理，有c＋d＝2bcosA，c·d＝b2－a2．例2已知a＋a2－1＝0，b＋b2－1＝0，a≠b，求ab＋a＋b的值．分析：显然已知二式具有共同的形式：x2＋x－1＝0．于是a和b可视为该一元二次方程的两个根．再观察待求式的结构，容易想到直接应用韦达定理求解．解：由已知可构造一个一元二次方程x2＋x－1=0，其二根为a、b．由韦达定理，得a＋b＝－1，a·b＝－1．故ab＋a＋b＝－2．二、先恒等变形，再应用韦达定理若已知条件或待证结论，经过恒等变形或换元等方法，构造出形如a＋b、a·b形式的式子，则可考虑应用韦达定理．例3若实数x、y、z满足x＝6－y，z2＝xy－9．求证：x＝y．证明：将已知二式变形为x＋y＝6，xy＝z2＋9．由韦达定理知x、y是方程u2－6u＋(z2＋9)＝0的两个根．∵x、y是实数，∴△＝36－4z2－36≥0．则z2≤0，又∵z为实数，∴z2＝0，即△＝0．于是，方程u2－6u＋(z2＋9)＝0有等根，故x＝y．由已知二式，易知x、y是t2＋3t－8＝0的两个根，由韦达定理三、已知一元二次方程两根的关系(或系数关系)求系数关系(或求两根的关系)，可考虑用韦达定理例5已知方程x2＋px＋q＝0的二根之比为1∶2，方程的判别式的值为1．求p与q之值，解此方程．解：设x2＋px＋q＝0的两根为a、2a，则由韦达定理，有a＋2a＝－P，①a·2a＝q，②P2－4q＝1．③把①、②代入③，得(－3a)2－4×2a2＝1，即9a2－8a2＝1，于是a=±1．∴方程为x2－3x＋2＝0或x2＋3x＋2＝0．解得x1＝1，x2＝2，或x1＝－1，x2＝－2．例6设方程x2＋px＋q＝0的两根之差等于方程x2＋qx＋p＝0的两根之差，求证：p＝q或p＋q＝－4．证明：设方程x2＋px＋q＝0的两根为α、β，x2＋qx＋P＝0的两根为α＇、β＇．由题意知α－β＝α＇－β＇，故有α2－2αβ＋β2＝α＇2－2α＇β＇＋β＇2．从而有(α＋β)2－4αβ＝(α＇＋β＇)2－4α＇β＇．①把②代入①，有p2－4q＝q2－4p，即p2－q2＋4p－4q＝0，即(p＋q)(p－q)＋4(p－q)＝0，即(p－q)(p＋q＋4)＝0．故p－q＝0或p＋q＋4＝0，即p＝q或p＋q＝－4．四、关于两个一元二次方程有公共根的题目，可考虑用韦达定理例7m为问值时，方程x2＋mx－3＝0与方程x2－4x－(m－1)＝0有一个公共根？并求出这个公共根．解：设公共根为α，易知，原方程x2+mx－3＝0的两根为α、－m－α；x2－4x－(m－1)＝0的两根为α、4－α．由韦达定理，得α(m＋α)＝3，①α(4－α)＝－(m－1)．②由②得m＝1－4α＋α2，③把③代入①得α3－3α2＋α－3＝0，即(α－3)(α2＋1)＝0．∵α2＋1＞0，∴α－3＝0即α＝3．把α＝3代入③，得m＝－2．故当m＝－2时，两个已知方程有一个公共根，这个公共根为3．