童話故事中的數(shù)學(xué)應(yīng)用-“用數(shù)學(xué)”帶你了解教案二

童話故事中的數(shù)學(xué)應(yīng)用：“用數(shù)學(xué)”帶你了解教案二當(dāng)人們談到數(shù)學(xué)的時(shí)候，大部分人的反應(yīng)都是：數(shù)學(xué)？太難了吧！但是，當(dāng)我們把數(shù)學(xué)和童話故事聯(lián)系起來，你可能會(huì)驚喜地發(fā)現(xiàn)，原來數(shù)學(xué)可以是如此的有趣和有用！今天，讓我們跟著“用數(shù)學(xué)”的腳步，來了解一下教案二中的童話故事里是如何應(yīng)用數(shù)學(xué)的吧！1.《三只小豬》中的數(shù)學(xué)應(yīng)用這個(gè)經(jīng)典的童話故事中，三只小豬都建起了自己的房子，但是只有一只小豬建的磚房子才能抵御大野狼的襲擊。這里的數(shù)學(xué)應(yīng)用在哪里呢？其實(shí)，這個(gè)故事中最值得注意的是房子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而房子的穩(wěn)定性正是數(shù)學(xué)力學(xué)的范疇。對(duì)于一個(gè)建筑物來說，它是需要堅(jiān)固的基礎(chǔ)來支撐的。如果基礎(chǔ)不牢固，房子就很容易倒塌。不同材料的房子所能承受的壓力也是不同的。例如，《三只小豬》中的故事，最初兩只小豬為了搭建房子，選擇了草和樹枝這種易于獲取的材料，但是這樣的材料根本承受不了大野狼的撞擊力。只有一只小豬使用了磚頭這種堅(jiān)固的材料，才成功地抵御了大野狼的攻擊。其中，幾何學(xué)和數(shù)學(xué)物理學(xué)是理解房子穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。幾何學(xué)可以解釋建筑物如何保持平衡和穩(wěn)定，而數(shù)學(xué)物理學(xué)可以證明建筑物所承受的力量（例如重力、風(fēng)、震動(dòng)等）是否能夠被完全承受，從而保證建筑物的安全穩(wěn)定。2.《白雪公主》中的數(shù)學(xué)應(yīng)用這個(gè)故事里，最著名的就是“魔鏡，魔鏡，告訴我，誰是這個(gè)世界上最美麗的人？”這句話了。這里所涉及到的正是數(shù)學(xué)中的對(duì)稱性和模式，這些內(nèi)容在計(jì)算機(jī)圖像處理和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）等方面都有廣泛的應(yīng)用。對(duì)稱展開和遞歸圖案是現(xiàn)代數(shù)學(xué)和編程的重要概念。在《白雪公主》中，這個(gè)原本只是說說而已的形容詞“美麗”，其實(shí)也蘊(yùn)含了數(shù)學(xué)上的模式和對(duì)稱。白雪公主的美麗程度，可以看作對(duì)稱理論中的對(duì)稱性操作的計(jì)算結(jié)果。在計(jì)算機(jī)圖像處理中，也常常使用自動(dòng)檢測(cè)和提取對(duì)稱圖案的算法來加速圖像的處理。在《白雪公主》中，魔法鏡所用的算法也是非常有趣的。如果我們思考一下，這個(gè)魔法鏡到底是如何計(jì)算出“最美麗”的呢？其實(shí)，這個(gè)算法是在數(shù)學(xué)上計(jì)算出了所有可能的人物比較結(jié)果后，將它們排序得出的。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，我們可以使用圖形界面來完成這些運(yùn)算，達(dá)到相似的效果。3.《灰姑娘》中的數(shù)學(xué)應(yīng)用《灰姑娘》這個(gè)故事中，灰姑娘擁有一雙魔法鞋，它可以適應(yīng)任何腳的大小。我們都知道，每個(gè)人的腳的大小都是不同的，但是這雙鞋卻可以一尺彩鳳一尺龍，是如何實(shí)現(xiàn)的呢？這里涉及到的是現(xiàn)代數(shù)學(xué)中的最小二乘問題。這個(gè)問題的本質(zhì)是要找到能夠最完美地?cái)M合數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲線，而不是把每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都“死活”的擬合上。對(duì)于鞋子的大小，我們可以從眾多人的數(shù)據(jù)中找到一個(gè)最合適的曲線去適應(yīng)這些數(shù)據(jù)，從而讓這雙鞋適應(yīng)不同尺碼的腳。在程序設(shè)計(jì)、金融、統(tǒng)計(jì)等領(lǐng)域中，最小二乘問題都有著廣泛的應(yīng)用。它被用于擬合數(shù)據(jù)、尋找真實(shí)數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和關(guān)系、構(gòu)造時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型等等。以上是我們對(duì)于教案二中三個(gè)童話故事數(shù)學(xué)應(yīng)用的簡(jiǎn)單介紹。這些應(yīng)用雖然都發(fā)生在童話故事中，但是所用到的數(shù)學(xué)原理和算法，在現(xiàn)代社會(huì)中有著廣泛的應(yīng)用。通過這些故事，我們能夠更形象地理解和學(xué)習(xí)一些數(shù)學(xué)概念，同時(shí)也能夠?yàn)槲覀兊膶?shí)際工作提供一些參考和啟發(fā)。我們又驗(yàn)證