谢邀,为什么要讲一元三次和四次方程?
假设你有100块钱,你是先吃饱饭还是饭都不吃先去蹦迪?
首先你得知道数学知识是一个网,在这个网上有些点是交通要道,和众多其他知识都息息相关,有些点是「孤岛」,和其他知识相关性很差,一旦研究完成,就乏人问津。
这样的数学知识说句难听的就是「无用」,而三次四次方程的求根就是这种知识。
不要说中学生,就是博士生也没几个人能用上,因此不要说中学,大学的课程里面也基本不包含它。这两类方程和其他数学知识的关系都不大。与之相反的,二次方程和Cauchy不等式,偏微分方程的分类等都有关系。这个方程是重要的节点。
高中讲的那些知识其实是选择过的,它们基本都是我说的重要节点,问题在于高中把太多的时间花在技巧上了,这些知识就起了头,真正走向融合的联系都没讲。这的确是个巨大的遗憾,但是不能因此彻底否定高中教材。
我发现很多人没读懂我在说什么,我做几个说明
第一,我说的高中知识不包括那些很具体的解题技巧,那都是异常了的东西,不再讨论范围内,我说的基本概念相关的内容。
第二,我说的是高中知识「基本」是节点,不是全部,具体起来自己动脑子想。
第三,不是所有有用的节点知识都要选入,具体是教材委员会决定的。
谢邀。
首先要告诉大家一个事实:很多表述起来很简单的数学问题,回答起来并不简单。为什么中学阶段大部分情况下只关注二次的东西?大家学完二次曲线以后有没有想过三次曲线长什么样、更高次的曲线长什么样?这些问题都是学过解析几何以后很多人能自然而然提出来的问题,但是实际上内容却很丰富、并不是那么平凡的问题。对任意次代数曲线进行研究与分类,这差不多就是两三百年前的古典代数几何取得的成就;如果你想得更远,不仅仅是考虑代数曲线,你还想考虑代数曲面,你还不想考虑实的还想考虑复的代数曲面(然而实的并不比复的简单。。),那你真的得要踏入代数几何的世界了。。
为什么中学只考虑二次的东西?(二次的圆锥曲线、二次的方程、不等式)因为二次的足够简单,能够给高中生讲清楚。解二次方程无非就是配方而已,二次函数是整体凹或者整体凸的,只有一个全局最大值或者全局最小值,不需要引入微积分,用“平凡的代数技巧”就能研究二次函数的极值性质。这些在三次以上都不存在了——三次函数可以有两个critical point,一个是局部极大一个是局部极小,但是要找到他们并且证明他们局部极大极小,我能想到最简便的方法只有微积分。
另外对初中数学和高中数学的gap的问题,我个人是觉得,可以在初中就进行一些逻辑训练的,比如在初中就引入集合和函数的概念(但这些好像在初中教材上也有。。),引导学生做一些必要的抽象的思考。这些东西都不难,主要障碍是在概念理解上而不是计算推导上。