數學同情思考... 妻子昨晚正在進行 @_MathAcademy_ 的診斷測試。她不記得將一個數字提升到0次方會得到1。 她的沮喪讓我想起了小時候對數學感到生氣的情景...
她感到惱火,因為她看不懂「如果我把某樣東西自我相乘零次,我會得到……一?」的直覺。 我也不明白這一點。與其查找,我想我們可以根據更「明顯」的數學規則來「證明」這一定是對的...
這是我如何從基礎開始理解它的方式。 我問她 2² * 2³ 是多少,因為你可以手動看到這是 4 x 8 = 32。 然後我說用相同的底數 2 來表示 32,她承認這是 2⁵。 我讓她寫下我們到目前為止所做的。 2² * 2³ = 2⁵
那麼模式是什麼? 「當你相乘時,你要加上指數?」 對(我澄清一下,底數需要相同) 但她基本上是從觀察中自己推導出這個規則。這很重要,因為她和我們大多數人不喜歡僅僅因為某些原因就接受規則。
所以從那裡我問: 2³ * 2⁻³ 加上指數... 2⁰ 但我們知道根據定義,2⁻³ 是 1/2³
所以 2³ * 2⁻³ = 8 * 1/8 = 1。 所以 2⁰ 必須也是 1。 這沒有直覺,但它必須遵循基本運算的定義。 回到對學習者的同情...
儘管她遵循了這個鏈條,但她仍然感到惱火。我記得我小時候也曾感到沮喪,因為我看到它是如何運作的,但這並不直觀地令人滿意。
隨著年齡的增長,我覺得我對於「我不明白這個直覺,但我明白為什麼這個規則會根據我認同的不可違反的規則而成立」有了更多的耐心。
但我記得自己只是陷入困境,因為「不明白為什麼」而感到沮喪,但又太缺乏經驗,無法相信只要多加練習,並在另一個日子用新鮮的眼光看待,就能在腦海中找到令人滿意的解決方案,這樣你就可以繼續前進,而不會感到像是你
盲目跟隨食譜。這就是為什麼我妻子感到惱火的原因。她不想感覺自己依賴於隨意記憶的規則,因為當你有這種感覺時,你就不會感到自信。你不會覺得自己能夠重新推導出這個規則。
這讓人感覺像是對我們的信心或獨立性的某種攻擊,甚至讓我們因為愚蠢而感到不安。 這只是我想到的一個想法,因為我完全能理解在數字方面的挫折感,而這小小的來回對話主導了昨晚家庭晚餐的對話。
順便提一下,我還沒有查找過「為什麼將數字提升到零次方等於1的直觀解釋」,但以「不然會怎麼樣」的風格來證明的方式已經足夠讓我滿意,不在乎了。
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