杨 东
数是科学的语言,符号则是记录、表达这些语言的文字。几乎每一个数学分支都是靠一种符号语言而生存,数学符号是贯穿于数学全部的支柱。
在中学数学中,常见的数学符号有以下6种。
数量符号如圆周率π、x、y、 z等。
运算符号如加号(+)、减号(-)、乘号(×或•)、除号(÷或-)、比号(:)等。
关系符号如“=”是“等号”,读作“等于”;“≈”或“=”是“约等号”读作“约等于”;“≠”是“不等号”。读作“不等于”;“>”是“大于符号”,读作“大于”;“<”是“小干符号”,读作“小于”;“∥”是“平行符号”,读作“平行于”;“⊥”是“垂直符号”,读作“垂直于”;“≌”是“全等符号”读作“全等于”;“∽”是相似符号,读作“相似于”等。
结合符号如小括号( )、中括号[ ]、大括号{ }等。
性质符号如正号(+)、负号(-),绝对值符号(||)等。
简写符号如三角形(△)、圆(⊙)、平行四边形( )等。
这些符号的产生,一是来源于象形,实际上是缩小的图形。如平行符号“∥”是两条平行的直线;垂直符号“⊥”是互相垂直的两条直线;三角形符号“△”是一个缩小了的三角形;符号“⊙”表示一个圆,中间的一点表示圆心,以免与数0及英文字母O混淆。二是来源于会意,即由图形就可以看出某种特殊的意义。如用两条长度相等的线段“=”并列在一起,表示等号;加一条斜线“≠”,表示不等号;用符号“>”表示大于(左侧大,右边小),“<”表示小于(左侧小,右边大),意思不难理解;用括号“( )”“[ ]”“{ }”把若干个量结合在一起,也是不言而喻的。
通过“从一到万”这篇文章,如果数字不是像我们今天表示的一样,那么写“10000”那需要多长时间啊!当然这些符号并不是一开始就是这种形状,而是有一个演变过程。
数学符号的产生,为数学科学的发展提供了有利的条件。它提高了计算效率。古时候,由于缺少必要的数学符号,提出一个数学问题和解决这个问题的过程有用语言文字叙述,几乎像做一篇短文,难怪有人把它称为“文章数学”。这种表达形式很不方便,严重阻碍了数学科学的发展。
当数量、图形之间的关系能够用适当的数学符号表达后,人们就可以在这个基础上,根据自己的需要,深入进行推理和计算,因而能更迅速地得到问题的解答或发现新的规律,从而缩短了学习的时间。初等数学发展到今天,已有2 000多年的历史,内容非常丰富,而其中主要的内容今天能够在小学和中学阶段学完,这里数学符号是起一定作用的。例如,我们的祖先开始只有1、2少数几个数字的概念,而今天幼儿园的小朋友就能掌握几十个这样的数。分析原因,除了古今生活条件不同,人们的见识差别极大以外,今天已有一套完整的记数符号,人们容易掌握。继而推动了深入的数学研究。研究数学概念和规律,不仅需要简明、确切地表达它们,而对它们内部复杂的关系,需要深入地加以探讨,没有数学符号的帮助,进行这样的研究是十分困难的。
数学符号的发明和使用,确实经过了漫长的过程(而时至今日,这个过程仍在继续),这里面由于人们审美观念(当然包括使用上的方便、简洁)的变化,使得数学符号本身也不断地变化——直至它们被世人所接受。
虽然说发展成今天的符号系统尚并不完美,但人们深信:随着数学的发展,随着人们审美观念的发展,数学符号将不断地得以完善。
(作者单位:湖北省郧县杨溪中学)