نقطه نظرات در مورد بررسی کتاب حساب دیفرانسیل و انتگرا ل از دیدگاه معلمی با سابقه سرکار خانم فاطمه رهنما از منطقه11
1- در بخش حد ترتیب موضوعات رعایت نشده است.
2- در بخش کار برد مشتق مثالها و تمرین در کلاس برای دانش آموزان سنگین بوده وبه راحتی قابل درک نیست.
3- رسم نمودار ها سخت است و بچه ها به آسانی نمی توانند رسم نمودار کنند.
4- اغلب محتویات و متون کتاب دیفرانسیل سنگین بوده و تفهیم و درک موضوعات و دروس برای دانش آموزان امری دشوار است.
5- با توجه به اینکه اخیرا ورود دانش آموزان به دانشگاه آزاد بدون کنکور و با مدرک سوم دبیر ستان امکان پذیر شده است لذا انگیزش دانش آموزان برای فرا گیری برخی موضوعات درسی از بین رفته است.
6- برخی از موضوعات مانند حد و مشتق و پیوستگی در حسابان تدریس شده است. اگر به عنوان یاد آوری در کتاب دیفرانسیل آمده این خود باعث دلزدگی دانش آموزان و تکراری بودن مو ضوع قلمداد می شود لذا با توجه به میزان ساعت تدریس در هفته موجب کمبود زمان در تدریس موضوعات جدید می شود.

با استفاده از یک لوله پاک کن و یک نی نوشابه شما می توانید اشکال هندسی با ابعاد بزرگ ایجاد کنید. مثل مکعب، یا هر شکل هندسی ای که خودتان ساخته اید. وقتی این اشکال را در محلول صابون فرو کنید، قشر نازک صابون، اشکال شما را به صورت جذاب و رنگی ای تغییر می دهد.
یک عدد نی نوشابه.
لوله پاک کن ( لوله پاک کن سیمی است که دورش را با الیافی برس مانند گرفته اند و برای پاک کردن پیپ به کار می رود. می توانید از شیشه شور خیلی نازک هم استفاده کنید. )
یک سطل یا یک ظرف محتوی محلول حباب صابون که به اندازه کافی باشد و کل شیئ را که در آن فرو می کنیم پوشش بدهد.
محلول حباب صابون. ( شمامی توانید ازمحلول های شوینده یا صابون مایع یا از دیگر شوینده های مایع استفاده کنید و در هر 8/3 لیتر آب160 میلی لیتر از آن را بریزید. یک قاشق غذاخوری گلیسیرین هم بریزید که می توانید از داروخانه های محلی تهیه کنید. محلول صابون بهتر است که حداقل یک روز قبل از انجام کار تهیه شود. )

از یک نی نوشابه استفاده می کنیم و دو نی را با زاویه ای به هم می چسبانیم و یک لوله پاک کن را در انتهای هر نی وارد می کنیم. جایی که این سه نی به هم می رسند، لوله پاک کن ها را مانند شکل در محلول صابون فرو کنید. صابون را در یک ظرف آب حل کنید و مطمئن شوید که مقدار کافی محلول دارید که کل نی را بپوشاند.
شکل درست شده را در محلول فرو ببرید و شکل جالبی که صابون می سازد را تماشا کنید.
زمانی که شما شکل را از آب بیرون می آورید، قشر نازک صابون کمترین انرژی را دارد. در واقع در این حالت است که کمترین سطح ممکن را اشغال کند.
اشکال پیچیده ای که شما در اطراف شکل می بینید کمترین فضا را در قشر نازک صابون اشغال می کنند. ممکن است متوجه شده باشید که لایه صابون با هر بار رفتن در مایع شکل متفاوتی به خود می گیرد. دلیلش این است که ممکن است برای رسیدن به کمترین سطح ممکن، بیشتر از یک راه وجود داشته باشد.

وقتی امواج نور به قشر نازک صابون بر می خورند، بازتاب کرده و با هم تداخل می کنند. به دلیل این تداخل است که شما رنگ های جذاب و متفاوت را می بینید. رنگ سفید از رنگ های متفاوتی تشکیل شده است. وقتی نور سفید به قشر نازک صابونی می تابد بعضی از امواج آن از سطح قشر نازک و بعضی از پشت سطح قشر نازک بازتاب می کنند. وقتی این دو نور بازتابی به هم می رسند، بسته به ضخامت لایه و رنگ نور اولیه یا همدیگر را کاملاً از بین می برند، یا همدیگر را تقویت می کنند یا اندکی از هر دو کار را انجام می دهند. نوری که در اثر به هم رسیدن از بین رفته است، از نور سفید کم می شود. مثلاً اگر این اتفاق برای نور قرمز بیفتد، دیگر دیده نمی شود و شما نور آبی یا سبز رنگ را می بینید.
شما می توانید با یک شیوه ی فوق العاده در ریاضیات و بدون ماشین حساب ضرب اعداد را انجام دهید. پس از یاد گرفتن این شیوه قادر خواهید بود تمام اعداد را چه بزرگ و چه کوچک، چه تک رقمی و چه چند رقمی به راحتی در یکدیگر ضرب کرده و پاسخ آنها را به راحتی و بدون استفاده از ماشین حساب پیدا کنید. برای اینکار هم فقط کافی است چند تا خط ناقابل رسم کنید و تمام…
توضیح این روش با جملات بسیار دشوار است بنابراین اجازه بدهید کار خود را با تصاویر شروع کنیم. تصویر زیر را نگاه کنید :

اولین مثالی که برای شما در نظر گرفته ایم بسیار ساده است. عدد ۲۱ را در ۱۳ ضرب کرده ایم. مراحل انجام ضرب به صورت زیر بوده است :
۱- عدد ۲۱ از ۲ و ۱ تشکیل شده پس ابتدا ۲ خط در بالا و ۱ خط در پایین آن به صورت افقی رسم کرده ایم.
۲- عدد ۱۳ از ۱ و ۳ تشکیل شده پس ابتدا ۱ خط و سپس ۳ خط به نحوی رسم کرده ایم که خط هایی که قبلا به صورت افقی رسم کرده بودیم را قطع کنند.
۳- به ترتیب از چپ به راست ابتدا در راس مربع سپس در قطر آن و بعد در راس سمت راست تعداد نقطه هایی که خط ها در آنها یکدیگر را قطع کرده اند را شمرده ایم و ارقام به دست آورده را به همان ترتیب از چپ به راست به عنوان صدگان، دهگان و یکان عدد قرار داده ایم تا به پاسخ برسیم.
روش این کار بسیار ساده بود ولی اجازه بدهید با دو رقم بزرگتر آنرا تکرار کنیم، این بار قصد داریم عدد ۱۲۳ را در ۳۲۱ ضرب کنیم :

این بار با بالا رفتن ارقام کار کمی سخت تر شد. روش دقیقا مثل قبل است با این تفاوت که این بار بجز قطر مربع دو قسمت دیگر هم می بایست شمرده شوند که برایتان دور آنها خط کشیده ایم. اما یک نکته وجود دارد، اگر تعداد نقطه هایی که می شمارید دو رقمی شود، همانطور که می بینید باید دهگان آن را به رقم قبلی بسپارید، دقیقا مثل جمع و ضرب عادی.
تا اینجا اعدادی که در هم ضرب کردیم دارای ارقام برابر بودند یعنی هر دو سه رقمی یا هر دو دو رقمی بودند. اگر اینطور نباشد چه می شود؟ اجازه بدهید این حالت را هم با یک مثال با هم بررسی کنیم :

خوب در این مثال دو نکته وجود داشت، اول اینکه اگر تعداد ارقام دو عددی که در هم ضرب می کنیم برابر نباشند چه کار کنیم و دوم اینکه اگر در عددمان رقم۰ وجود داشته باشد ضرب به چه شکل صورت می پذیرد. اگر توجه کرده باشید دو دایره ی آبی درنگ در شکل بالا وجود دارد. اگر در این عدد، رقم صفر وجود نداشت در آن دو نقطه هم خطوط با یکدیگر برخورد میکردند و دو تا از ارقام پاسخ را در اختیار ما می گذاشتند. به هر حال نکته ی مهم این است که جای خالی آنها را نباید فراموش کنید، وگرنه محاسبات غلط از آب در می آید.
یک مثال دیگر در مورد اعداد صفر دار را با یک دیگر بررسی می کنیم :

برگرفته ازسایت تبیان

پیدایش رسمی احتمال از قرن هفدهم به عنوان روشی برای محاسبه شانس در بازی های شانسی بوده است. اگرچه ایده های احتمال شانس و تصادفی بودن از تاریخ باستان در رابطه با افسونگری و بخت آزمایی و بازی های شانسی و حتی در تقسیم کار بین راهبان در مراسم مذهبی وجود داشته است و به علاوه شواهدی از به کارگیری این ایده ها در مسایل حقوق، بیمه، پزشکی و نجوم نیز یافت می شود. اما بسیار عجیب است که حتی یونانیان اثری از خود در رابطه با استفاده از تقارنی که در هندسه به کار می برده اند در زمینه احتمال یا اصولی که حاکم بر مسایل شانس باشد بجا نگذاشته اند.
ارسطو پیشامدها را به سه دسته تقسیم می نمود:
1- پیشامدهای قطعی که لزومآ اتفاق می افتادند.
2- پیشامدهای احتمالی که در بیشتر موارد اتفاق می افتادند.
3- پیشامدهای غیر قابل پیش بینی و غیر قابل شناسایی که فقط با شانس محض رخ می دهند.

اما ارسطو به تعبیرهای مختلف احتمال اعتقاد نداشته و فقط احتمال شخصی که مربوط به درجه اعتقاد افراد نسبت به وقوع پیشامدهاست را معتبر می دانسته است.
پاسکال و فرما اولین کسانی هستند که در اوایل قرن هفدهم مسایل مربوط به بازی های شانسی را مورد مطالعه قرار دادند و این دو نفر به عنوان بنیانگذاران تئوری ریاضی احتمال لقب گرفته اند. دانشمندانی از قبیل هی گنز کارهای آن ها را ادامه داده و ویت و هلی این مسایل را در آمارهای اجتماعی به کار گرفتند. این علم جدید نخستین نقطه اوج خود را در اثر مشهوری از ژاکوب برنولی به دست آورد. در این اثر علاوه بر تعریف کلاسیک احتمال ریاضی، اساس خاصی از قانون اعداد بزرگ و کاربردهای احتمال در آمارهای اجتماعی نیز مطرح شده است.
در قرن هجدهم متفکران بزرگی چون دی مور، دانیل برنولی، آلمبرت، اویلر، لاگرانژ، بیز، لاپلاس و گاوس قسمتی از وقت خود را به این علم جدید اختصاص دادند. بیز در سال 1763 قانون معروف بیز را ارایه می دهد و لاپلاس در نوشته ای تمام موضوع علم احتمال را جمع آوری می کند. مهم ترین قضایای حدی که در محاسبات احتمالی به کار می رفته و تاثیر احتمال در ریاضی، فیزیک، علوم طبیعی، آمار، فلسفه و جامعه شناسی در این اثر جمع آوری شده است.

با مرگ لاپلاس در سال 1872 اوج پیشرفت این علم به اتمام رسید و علی رغم برخی تلاش های فردی که ماحصل آن ها کشف قضایایی چون قضیه اعداد بزرگ پواسون و یا نظریه خطاهای گاوس بود، به طور کلی احتمال کلاسیک ارتباط خود را با مسایل تجربی و علمی از دست میدهد. اما جریان های متقابل ظاهر می شوند. به موازات پیشرفت نظریه ریاضی یک نظریه آمار به عنوان کاربردهایی از احتمال به وجود می آید. این نظریه در رابطه با مسایل مهم اجتماعی از قبیل اداره داده های آماری، مطالعه جمعیت و مسایل بیمه به کار می رفته است. اساس کار توسط افرادی چون کوتلت و لکسیز ریخته شده و توسط دانشمندانی چون فشنر(روانشناس)، تیله و برانز(منجمان)، گالتون و پیرسون(زیست شناسان) پیشرفت نموده است. این کارها در اواخر قرن نوزدهم در جریان بوده و در انگلستان و برخی دیگر از کشورها حرفه حسابگری، به مفهوم آماردانی که از اقتصاد و ریاضی هم اطلاعاتی دارد و در جمعیت شناسی و بیمه خبره می شود، رونق می یابد. از طرف دیگر فرمول های کلاسیک ایده های احتمال میز مسیر پیشرفت و کاربردی خود را ادامه می دادند. در این قرن در تلاش برای روشن سازی پایه منطقی کاربردهای احتمال، وان میزز یک فرمول بندی جدید برای محاسبات احتمالی ارایه می دهد که نه تنها از نظر منطقی سازگار بوده بلکه نظریه ریاضی و تجربی پدیده های آماری در علوم فیزیکی و اجتماعی را پایه گذاری می نماید.
مدل کلاسیک احتمال توسط برنولی و لاپلاس معرفی شد. این مدل به دلیل فرض هم ترازی و عدم امکان تکرار در شرایط یکسان و دلایل دیگر با اشکالاتی روبروست که بسیاری از پدیده های طبیعی بر آن منطبق نیست.
ایده های اساسی نظریه تجربی احتمال که قرار دادن فراوانی نسبی به جای احتمال است در سال 1873 توسط پواسون ارایه گردید.
بسیاری از مسایل احتمال حتی قبل از بیان اصول آن توسط کلموگرف در سال 1933 با ابزارهای تجربی و حتی نظری توسط دانشمندان مطرح شده است. ولی کلموگرف با بیان اصول احتمال پایه این علم و ارتباط دقیق آن را با مباحث ریاضی مستحکم می نماید.
در این زمان احتمال به عنوان یکی از شاخه های ریاضی، نه تنها کلیه ابزارهای ریاضی را جهت پیشرفت خود به کار می گیرد، بلکه توانسته کاربردهایی را در حل برخی از مسایل ریاضی داشته باشد. نظریه احتمالی اعداد، نظریه احتمالی ترکیبیاتی و کاربردهای شاخص احتمال در برخی از مسایل آنالیز، بعضی از کاربردهای احتمال در ریاضی هستند.
از طرف دیگر احتمال به عنوان زیربنای ساختاری و اصول ریاضی علم آمار، در جهت پیشرفت این علم و قوام بخشی به دستورات آن نقشی اساسی دارد.
مسایل جالب احتمال هندسی و نظریه احتمالی اعداد، شمه ای از زیبایی های احتمال است که همه اینها با هم زیبایی، کارآیی و توان علم احتمال را نشان می دهند.
سایت تبیان - تهیه: کلبه آفرینش فکر
| عمر خیام | |
خیام آثار علمی و ادبی بسیار تالیف نمود که معروفترین آنها هفده رساله و کتاب است بشرح زیر:
· ۱- رساله فی براهینالجبر و المقابله به زبان عربی، در جبر و مقابله که فوق العاده معروف است و بوسیله دکتر غلامحسین مصاحب در تهران به چاپ رسیده است.
· ۲- رساله کون و تکلیف به عربی درباره حکمت خالق در خلق عالم و حکمت تکلیف که خیام آن را در پاسخ پرسش امام ابونصر محمدبن ابراهیم نسوی در سال ۴۷۳ نوشته است و او یکی از شاگردان پورسینا بوده و در مجموعه جامع البدایع باهتمام سید محی الدین صبری بسال ۱۲۳۰ و کتاب خیام در هند به اهتمام سلیمان ندوی سال ۱۹۳۳ میلادی چاپ شده است.
· ۳- رسالهای در شرح مشکلات کتاب مصادرات اقلیدس و این رساله در سال ۱۳۱۴ به اهتمام دکترتقی ارانی به چاپ رسید که از لحاظ ریاضی بسیار مهم است.
· ۴- رساله روضةالقلوب در کلیات وجود.
· ۵- رساله ضیاء العلی.
· ۶- رساله میزانالحکمه.
· ۷- رسالهای در صورت و تضاد.
· ۸- ترجمه خطبه ابن سینا.
· ۹- رسالهای در صحت طرق هندسی برای استخراج جذر و کعب.
· ۱۰- رساله مشکلات ایجاب.
· ۱۱- رسالهای در طبیعیات.
· ۱۲- رسالهای در بیان زیگ ملکشهاهی.
· ۱۳- رساله نظام الملک در بیان حکومت.
· ۱۴- رساله لوازمالاکمنه.
· ۱۵- اشعار عربی خیام که در حدود ۱۹ رباعی آن بدست آمده است.
· ۱۶- نوروزنامه.
· ۱۷- رباعیات فارسی خیام که در حدود ۲۰۰ چارینه (رباعی) یا بیشتر از حکیم عمر خیام است و زائد بر آن مربوط به خیام نبوده بلکه به خیام نسبت داده شده.
· ۱۸- عیون الحکمه.
· ۱۹- رساله معراجیه.
· ۲۰- رساله در علم کلیات.
· ۲۱- رساله در تحقیق معنی وجود.
مثلث خیام ، پاسکال
بسیاری عقیده دارند که مثلث حسابی پاسکال را باید مثلث حسابی خیام نامید و برخی پا را از این هم فراتر گذاشته اند و معتقد اند که دو جمله ای نیوتون را باید دوجمله ای خیام نامید . اندکی در این باره دقت کنیم.
همه کسانی که با جبر مقدماتی آشنایی دارند ،"دستور نیوتن" را درباره بسط دوجمله ای میشناسند. این دستور برای چند حالت خاص (وقتی n عددی درست و مثبت باشد) چنین است:
(a+b)0 = 1 (1)
(a+b)1 = a+b (1,1)
(a+b)2 = a2+2ab+b2 (1,2,1)
(a+b)3 = a3+3a2b+3ab2+b3 (1,3,3,1)
(a+b)4 = a4+4a3b2+6a2b2+4a2b3+b4 (1,4,6,4,1)
. . .
اعداد داخل پرانتزها، معرف ضریبهای عددی جمله ها در بسط دوجمله ای است.
بلیز پاسکال (Blaise Pascal) فیلسوف و ریاضی دان فرانسوی که کم وبیش با نیوتون همزمان بود، برای تنظیم ضریبهای بسط دوجمله ای، مثلثی درست کرد که امروز به "مثلث حسابی پاسکال" مشهور است. طرح این مثلث برای نخستین بار در سال 1665 میلادی در "رساله مربوط به مثلث حسابی "چاپ شد.مثلث ابی چنین است:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
دراین مثلث از سطر سوم به بعد هر عددبرابر با مجموع اعداد بالا و سمت چپ آن در سطر قبل است و بنابراین میتوان آنرا تا هر جا که للازم باشدادامه داد. هرسطر این مثلث ضریبهای بسط دوجمله ای را در یکی از حالتها بدست میدهد بطوری که n همان شماره سطر باشد.
ضریبهای بسط دوجمله ای (برای توانهای درست و مثبت) حتا در سده دوم پیش از میلاد البته به صورت کم و بیش مبهم برای دانشمندان هندی روشن بوده است .باوجود این حق این است که دستور بسط دو جمله ای با نام نیوتن همراه باشد زیرا نیوتن آن را برای حالت کلی و وقتی n عددی کسری یا منفی باشد در سال 1676میلادی بکاربرد.که البته در این صورت به یک رشته بی پایان تبدیل میشود.
اما در باره مثلث حسابی وضریبهای بسط دوجمله ای در حالت طبیعی بودن n. از جمله، دستور بسط دو جمله ای را میتوان در "کتاب حساب مخفی" میخائیل شتیفل جبردان آلمانی (که در سال 1524 چاپ شد) پیدا کرد.
در سال 1948 میلادی،پاول لیوکی آلمانی،مورخ ریاضیات،وجود دستور نیوتن را برای توانهای طبیعی ،دز کتاب "مفتاح الحساب"(1427 میلادی) غیاث الدین جمشید کاشانی کشف کرد. بعدها س.آ.احمدوف ،مورخ ریاضیات و اهل تاشکند، دستور نیوتون وقانون تشکیل ضریبهای بسط دوجمله ای را،در یکی از رساله های نصر الدین توسی،ریاضیدان بزرگ سده سیزدهم میلادی ،کشف کرد (این رساله توسی درباره محاسبه بحث میکند). چه جمشید کاشانی وچه نصرالدین توسی ،این قاعده را ضمن بررسی قانون های مربوط به ریشه گرفتن از عددها آورده اند.
همچنین براساس آگاهی هایی که داریم حکیم عمر خیام رساله ای داشته که خود رساله تاکنون پیدا نشده ولی از نام آن "درستی شیوه های هندی در جذر وکعب "اطلاع داریم ،کهدر آن به تعمیم قانونهای هندی درباره ریشه دوم و سوم ،برای هر ریشه دلخواه پرداخته.لذا خیام از "دستور نیوتن" اطلاع داشته.
اما بنا به اسناد تاریخی معتبر قانونهای مربوط بهضریبهای بسط دوجمله ای وطرح مثلث حسابی تا سده دهم میلادی(برابر چهارم هجری) جلو میرود و به کرجی (ابوبکر محمد بن حسن حاسب کرجی ریاضیدان سده ده و یازده میلادی) پایان میپذیرد .بنابراین حتی" مثلث حسابی پاسکال" را هم از نظر تاریخی نمیتوان "مثلث حسابی خیام " نامید.
با تلخیص از کتاب سرگذشت ریاضی نوشته پرویز شهریاری
شیدا شیدائی فر