2012年4月9日 星期一

[雜談]打破砂鍋問到底,為什麼要「先乘除、後加減」

<--! 以下引自新聞原文 -->
究竟為什麼要「先乘除、後加減」呢?事實上,我們的世界是由「加減」所組成的,「乘、除」只是為了方便計算而衍伸出的東西。所謂的1+2,其實是1+(1+1)的意思;而2*3+1其實是(2+2+2)+1的意思。先乘除後加減的道理其實很簡單,先乘除是為了「還原」算式,讓乘除變回最基本的「加減」後再繼續運算。所以說:
3*2=3+3=(1+1+1)+(1+1+1)=6
2*4+1=2+2+2+2+1=(1+1)+(1+1)+(1+1)+(1+1)+1=9
這才是算式的原來樣子,先乘除後加減並沒有包含什麼「來自東方的神秘力量」,民眾不要想得太複雜囉。

<--! 以下為個人想法 -->
學習數學、物理、化學容易遇到一種狀況,就是追根究柢往下問時,不一定能得到「原因」。然而很多人喜歡在這上面打轉,並不是說這種方式錯誤,只是打轉的目的可能不是在做學問,而是像本則一樣是在炒新聞。

例如在標準溫壓下,水溶液的 pH + pOH = 14,為什麼?原因是水的離子積 [H+][OH] = 10−14,p 這個符號則是一種數學運算,簡化計算過程;然而為什麼會是 −14 而不是其他的數字呢?

又如我們知道,流汗可以幫忙散熱,其原因是水會吸熱產生相變;會吸熱的原因是因為熱量從高溫處流往低溫處,然而為什麼呢?

有太多原因都是「現實就是如此」,科學家找的常常是萬物運行的法則,而不是為什麼會如此運行。

回過頭來談談四則運算的案子好了。假設我今天到了文具店買了 5 元、 10 元、15 元的鉛筆各 6 支、7 支、8 支,我總共花了

(5*6)+(10*7)+(15*8) = 30+70+120 = 220

某日我又到了糖果市場大採購,糖果均一價 5 元,我挑了 6 種硬糖、10 種軟糖,並且請店家幫我把每種糖果弄成 7 顆一袋、15 顆一袋的小包裝,2 包算為 1 組,而我買了 8 組,這又花了

5*(6+10)*(7+15)*8 = 5*60*35*8 = 84000

數學家很懶(要知道,科學家都很懶),所以符號能用愈少愈好,那麼問題來了,如果我以後寫式子想省略一些括弧,那麼我該如何定義比較好?先乘除?還是先加減? 我想前者的案例應該最常遇到,代表省掉括弧最有效率;而這就是原因。


至於新聞中所提到的『「乘、除」只是為了方便計算而衍伸出的東西』這一點並沒有問題,但他在還原時還是套用了先乘除後加減的原則,這樣子的推導在邏輯上就有問題,又如何能得到結論呢?


引用新聞:臺灣教育出問題?「先乘除後加減」原因沒人知道

沒有留言:

張貼留言