《[2026-04-21]数学学习笔记》
(1)
X²+6X+5=(X+1)(X+5)。
我把因式分解理解为:
把每个项理解为一个图形,是系数x项x次数的图形。
二次项就是一个正方形,一次项和常数项都是矩形,常数项可以理解为常数x1。
而因式分解就是在把这三个图像进行几何变换,拼成一个新的矩形,因式分解即长x宽,即面积公式。
问题:
1.有系数的二次项,我该理解为矩形,还是一个立体图形?运算次数可以理解为维数,或者我把X²设为边长?但我拼图形的时候怎么拼呢?
2.根据因式分解出的结果,这个几何变换要具有怎样的特征?图形拼法是只要拼成了一个矩形,就能满足因式分解要的分解到不可约吗?
(2)
那么,其实我学习数学的痛点也在于这个,比如当我遇到因式分解时,我就需要一个说法。
X²+6X+5=0,也可以变为X²+6X+5=(x+1)(x+5)。
这个变化本身,不就是在构造不同的等价关系吗?
还可以Y=X²+6X+5,这就是视角变化了,转换成函数表示了。
比如我把它理解为多个图形相加即多个图形拼成一个大的矩形,面积公式即因式分解结果。
而且我会质疑:这个说法是唯一的说法吗?它是如何确保它是唯一的?
比如,加法其实象征着一种拼凑,那么这个拼凑方法得满足加法的结合律、交换律什么的,而这些运算规律,其实不也是几何操作的边界吗?你的拼法不能违反加法的规律。
而还有拼成的矩形面积,我会质疑是任何矩形都可以吗?为什么具有唯一性呢?那个合法条件在哪里。
(3)
我或许是因为太敏锐但不够清晰,导致我能觉察到不对劲,但我无法规范表达出条件约束。
我经常遇到的是,数学老师教规则-投入应用。
但我会在教规则中迟钝,因为数学老师那边,规则是唯一的线性运转,而我会在看到规则的时候,就思考它的必然性,这个规则是唯一的还是任意的?它的逻辑结构是什么?
该规则的合法性源于什么呢?它外在形式是规定性的,但内在的意思表示,是依赖整个数学逻辑系统的一致性的。
比如,就像因式分解,如果它作为代数操作迁移到几何领域也是合法的,换言之在各个数学领域里都是共识,都能得到一致的解释,那么它就有合法性来源之一。
(4)
进而言之,我会问,这种条件规范是从何而来的?
其实我认为,尽管逻辑起点上,公理可以任意设定。
但其实在数学发展上,是立足于现实的,最初的公理设定,其实是经验归纳,是现实边界的约束性。
数学操作-经验归纳-形式化公理-边界扩张与发展。
比如加法,如果我们的数字只有二进制,不是零就是一,那么数系的有限性,会让我们的四则运算也改变模样。
因为我们原始认识的数系是可无限延展的正整数,这个物质现实给的是能超过人类认识范围的数量级,我们才默认正整数集有无限个数。
而四则运算的法则,它们作为规律是经验归纳,是回溯出的公理。
换言之,是人类先持续地进行一类数学操作,然后归纳出这个操作的边界。
而随着数学的发展,更多的数学操作出现,这些操作与操作之间的咬合中,边界得到突出,比如欧氏几何和非欧几何。
所谓的数学自由度,所谓的任意性,其实也都是在扩张推广中发现了边界,才出现了分类,分类逐渐长成分支。
那些非现实的理论数学,实际上是先源于对现实的推广,对具体的问题的推广,遇到了边界,才发现了差异。
伽罗瓦解方程时,置换根的操作,后来逐渐发展了群论。
(5)
而按照这样讲,其实数学是一套运作方法,就像民主不是可口可乐,不是全世界一个样。
数学结合出的领域,这个领域就给了数学的约束条件集。
比如,物理的就是现实的条件集,一些数学操作在物理那里是不合规的。
比如当物理还没发展的时候,复数的运算在物理那里并不合法,三维世界哪里来的虚数维度呢?
而金融数学,化学数学,地理数学等等,都是操作的约束条件集,和分支特化。
(6)
约束条件集,不只是经验的,而且这个约束条件是前反思的。
数学为什么要形式公理严密化?就是因为,最初的现实直观,到更丰富的现实与非现实的构造空间里,就可能性不唯一了。
因为不唯一,所以需要边界,所以才需要公理。
公理的规定性,恰恰是其建立的空间过于自由,因为应有尽有,欧氏几何,还有非欧几何,所以它无法说它不言自明。
但数学也有不言自明的,比如,数学化这个操作,就在给予数学对象以存在性。
比如,0或者空集,只是内容为不存在,但其本身被赋予了存在性,或者说,合法存在性。
那么不存在者呢?比如你写一道数学证明,你纸上的红茶汤,就是不存在者,就是不合法的。
数学不研究你用了什么纸,这些是非法存在者,它不研究。
(7)
我个人的学习理念是:思维能力与后天专业建制无关,其具有可迁移性。
换而言之,没有数学的思维,而只有思维的数学化,数学化,是一个动作。
数学化、文学化、地理化、哲学化,这些学科,是一种操作。
每一个学科都有其合法性边界,比如,文学里面,出现火山喷发若流星雨,是合法的。
但如果开始绘图,开始讲解火山岩的成分,开始数学建模,开始纠正火山岩浆与陨石的形态差别,就是不合法的。
这些操作,其实也是一种视角,我们用怎样的视角去观测对象,进行怎样的操作去处理对象,选择怎样的系统去运作对象。
对象:火山。
操作:文学操作-成为意象、数学操作-成为公式、地理操作-成为建模。
系统:修辞学、几何学、地质学。
(8)
进而言之,逻辑是什么?
我认为,这是人类先验认识能力之一,理性的能力之一。
逻辑的操作,规范定义、分析与综合。
逻辑是唯心的,它是人类心智中的一种构造能录,逻辑约束着可能性。
然而,这里可以考虑康德,一些先验认识能力,即理性的先验限制,这些是逻辑的原始起点。
或者我们可以从黑格尔开始,纯有与纯无,变易。
就像0,有了一个对象化操作,然而对象本身是空无的,理性逻辑需要一个被锚定出来的有,它必须是清晰的。
对比情感就不会,感受不需要完全清晰化,但它会要求有条件反射,感受可能传染,感受会有反射,感受不会要求你给出来源,它能直接出现。
(9)
所以,实际上,也可以归类我的学习方式了。
普遍的形式是流程导向的,线性的教育积累,义务教育乃至高等教育,目的在于培养就业市场里的合格劳动力,学生需求在于满足考纲,通过分数置换出家庭地位与就业资格等等。
我的形式是问题导向的,我内生的好奇心是第一性追问与同构性识别,而我会顺着具体问题进行回溯追问,再进行平移推广。
于是乎,我的教育资源获取就没轻没重,无论是黑格尔还是整数式,利于我解决我的疑惑,我就会使用。
我掌握后,就会期望投入使用,进入我的观念结构,或者构造出思维模型等等。
(10)
说起来,金融炒股其实很有意思。
我是指,其实只是时间中的价格变动,以金融为约束条件集,而不同的变动行为,就会出现非常多有趣生活化的术语。
拉升、主力、涨停、出货、上市,这些话语分析本身就很有意思呢。
而一条线的波动,就像一种运动,而这种运动有其象意。
不过我本人不炒股,真要搞我也就启动量化交易,搞一搞哈利布朗的永久投资组合就好。
国债、股票、黄金、现金,作为一种资产配置结构,也是一种试探,接入世界经济市场,感受经济周期流转,就像用求根公式研究多项式环。
一定是量化交易,让规则帮助我搞,重在理解经济周期,通过解读经济数据获取经济收益。
也是一种全天候战略,即对经济周期进行分类,经济增减x通胀上下,桥水基金的路数,做风险平价。
(11)
用数学表示《茉莉花》的旋律可以如何表示?
可以有多少种数学表示,每一种数学表示是从哪方面刻画它的?
比如按照五线谱的形式组织茉莉花的旋律,把五线谱翻译成直角坐标系般的解析工具,是一个定位系统。
然后就可以划分构成要素,构建诸要素间的公式关系。
(12)
而写故事,自然也可以数学化,但不是大语言模型的数学化。
比如,记叙文六要素,即六个集合。
而一篇文章,我们可以规定起承转合,每个阶段与集合间满足怎样的规律关系。
我们可以主动地给阶段设计约束条件。
比如,我要写秦朝陈胜吴广起义的历史故事,慷慨激昂。
那么,叙事六要素,时间地点人物就会至少限制在秦朝及以前。
起因经过结果,也会有相关的风格。
至于起承转合,可以刻画出开始阶段,六要素的配比,还有一些情感基调的要求,每一种要求,都像一个集合+规则。
而文章本身,也可以视作一个集合,其内部分了四个阶段,而这四个阶段分形同构,具有怎样相同的自相似结构等等。
数学之于写作,其实是一个词库+套路的数学表示而已。
说数学会丧失写作灵性是无稽之谈,这篇文章,你用汉语说,和你用英语说,靠的是你自己的翻译水平。
数学是语言,它们自己也会有独属于你的手感。
比如,你可能会觉得集合很优雅,觉得群论很平衡,觉得向量很清晰,这就是你个人的数学品味而已。
(13)
比如在我眼里,八字子平术就很有逻辑,紫微斗数就不太好,奇门遁甲太复杂,这些也是数学模型。
说你食伤生财格,就跟把你的八字建模成平面直角坐标系,日主为原点,则月令(1,1)为食伤,透干则是X轴要出现食伤,身强则最好四柱有禄神羊刃,即比劫,然后财星顺生等等。
喏,一个样,如果你能接受你是食伤生财格,那你也能接受数学坐标系。
还原来看,子平术就是在说,你的出生日期跟你的妻财子禄寿的世俗得失有对应关系。
这个出生日期采用干支纪年法,十天干与十二地支形成六十甲子,兼有干支关系,刑冲合会。
然后,年月日时又是一个矩阵坐标,六十甲子的特定配置,就会有相对的关系映射。
天干和地支不仅对应了时间,还对应了易理象学云云,比如北方水,亥子丑,子水对应正北,也对应子时,还对应子鼠,又还叫墨池等等。
子平术,实际是一个符号形式推演的叙事系统,它把符号组合配置了一套意义系统。
比如甲寅日柱,单看天干,甲木日主,对应仁爱坚强云云。
结合干支,甲寅坐禄,夫妻宫坐比肩,十二长生为临官,把十二长生近似抛物线,它是帝旺顶点之前的落点。
而因为是日柱,日主甲木赋予了其他干支的十神关系,同我生我等等。
也类似月令,五行属性决定旺相休囚死。
四柱八字,其实就是一个玩具模型呀。
(14)
于是后来也能理解拉康沉迷拓扑学的原因了,他渴望将人类无意识结构化。
欲望图式也好,三界关系也罢,无非是概念点在逻辑结构中的分布罢了,规定某条矢量对应某种意识结构关系。
嗯……数学结构的确是一门可以刻画不变量的语言,有可能荣格的集体无意识、心理原型等等都可以刻画。
不过拉康沉迷拓扑学,可能有点修辞学热情过剩,证据就是,如果他能把拓扑学描述切换到初等数学描述,那么证明他吃透了,他选择这门分支是的确因为它能有效刻画他心目中的不变量。
要是更多拿着数学概念激起修辞学热情,那我就呵呵啦。
(15)
我需要说明的是,我认为关于人文学科里的不变量刻画,数学只是刻画他们的概念关系。
把人文概念比作地点,数学语言只是路线导航,告诉你怎么去这些地方。
故宫的地图导航不能替代故宫本身,它只是告诉你故宫长什么样。
当然,如果你真的把数学当做母语,那么你的确可以连概念内涵都用数学语言说。
但我觉得,人文学科里,数学当工具就好,就像思维导图,需要几何连线,但概念本身的语义,这些要是用数学来说,要你人文学科何用啊?你搞的就是阐释学,利用数学做一个制图学与建筑学还OK,景观学和装饰学也要全数学吗?有点不解风情了属于是。
我说的是,数学作为语言,可以但没必要。
比如,群论有对称性美感,用群论写回文诗也能复现对称美感。
但用函数就复现不出对称性美感,用排列组合更不能。
不是说数学不能用来完全写人文,鲁迅野草当然也能在数学上有美感,但这里需要翻译,就像把古诗翻译成英文一样。
而且你要考虑读者,品味是一种主观感知,有人觉得范畴论很美,有人觉得流形很美,就跟方言一样。
河南话就很有性缩力,吴侬软语就娇滴滴。
描述跟创作是不一样的。
你能用数学语言描述一切,不代表你描述的就是美的。
有一朵云是描述,天边裹上一层纱衣是创造。
后者提取了云朵的轻盈性。
正如回文诗,为什么适合用群论?因为群论擅长对称性。
还可以用啥?排列组合,但还有对称性美感吗?
你用数论手搓公式也可以,但拉马努金式的那玩意儿叫对称美吗?你只会我操,这他妈的啥子玩意儿,就跟十进制的人遇到法语数数的崩溃感,就跟英语学汉语一二三之后四为啥长这样的崩溃感。
(16)
数学本身就该属于人文学科,倒不如说数学的人文性拉满了好吧。
群论、环、域,没有想象力吗?抛物线、流形、分形,不是很生动吗?
这很有美学感受好吧,数学本来就该属于美学,OK?
比如,X²+6X+5=(X+1)(X+5),你就该感受到,哎呀,可算把三个不安分的图形,安分收纳成一个矩形了。
你应该有一种收纳的快感,是这三个玩意儿可算服服帖帖了,就算三件衣服被你折叠成一个方块一样。
说到底,美学是什么?是对特定信息装置的敏感度。
就像GEB,我演示给你看,李白、贝多芬、函数、微分。
比如我喜欢一种热烈昂扬的美感,那么我看李白,情绪持续走高,可以看到情绪温度折线上,大起大落,非线性。
我喜欢贝多芬,那么高音、重音、节奏密度,是技术特征。
比如一次函数的上升,动起来就像一记上勾拳。
比如微积分,那种逼近求解的感觉,就像在无穷中推翻一个多米诺骨牌,索命一样抓住了一个逃逸的数值,那种精确锁定的快感。
而这些技术性构造感知刺激的行为,糖油混合物的占比,短视频15秒,网文黄金三章的爆点。
根本不稀奇。
诗歌押韵平水韵,跟跳大神摇鼓,跟广播体操,跟摇滚乐甩头甩出颈椎病,都是可以被刻画的美学节奏。
(17)
另外,稍作注意,我的跨领域模式识别有这样的程度。
同构性直觉-公理形式化,以此为一条轴。
因式分解转为几何操作,这是更偏向公理形式化的领域,用群论写回文诗,则更多是同构性直觉了。
我承认尚不准确,但问题在于,数学探索本身就是逐渐发展的。
你算术的时候是先想着遵循皮亚诺公理吗?不是。
但你算完后不会总结出皮亚诺公理吗?会的。
所以,首先需要直觉,然后进行形式化的训练。
数学的形式化并不是直观的,而是不断被界定的。
我的直觉是我的猜想,有待检验,但需要出现。
不然就会发生法拉第发明电时的经典问题:夫人,刚出生的婴儿有什么用?
而且,需要摆明数学的位置,数学作为系统,数学作为工具,数学作为技巧,都是不同的。
那些盲目追求严密性的人,反而是忽略数学的探索性与生成性的,他们天然认为那种严密性是逻辑推导的结果,然而并不是。
那种严密性,先是人类的创造性洞察,然后逻辑学严密罢了。
(18)
我现在要批判一种论调,这种论调本身是阻碍数学发展的,至少阻碍了更多人进入数学之中。
即完全的形式化审判倾向:这个表述不够严谨,是伪数学,你必须训练,必须严密化。
审判倾向本身就是背叛数学的,不是吗?严密是为了更好地理解使用,还是为了服从一种证明的权威?
“权威已经证明过了,就是这个规范,你不符合,你就滚蛋,你也配说自己在做数学?”
但是,那些数学天才们,他们最初是通过严密化来认识数学的吗?
数学规范本身是被操作所构成的,而如果规范是天然正确能够界定一切的。
那么这个世界就不会有新的数学领域产生,也不会有无法证明的数学猜想了。
严密性是规范已经生成的领域,但当一个领域还没有出现的时候,这时候你如何规范它呢?
譬如关于全纯双截曲率的猜想,又称单值化问题,那么你会使用“全纯双截曲率单值化”学的形式系统来规范它的表述吗?
已经严密的形式系统,难道不是数学家探索时的工具?
这玩意儿已经证明有效,那么我只需要去操作,只需要满足合法操作。
譬如乘法,已经被证明了有效,那么人们只需要去操作而已。
(19)
严密性是探索时必然经历的,难道不是吗?
就像我告诉你,你往前直走八百米,才能到肯德基。
而严密性就像开在肯德基中间的麦当劳,如果你想要去肯德基,你必然路过麦当劳。
而你如果能跳过肯德基去麦当劳,恭喜,那你是怎么做到的呢?
1.数学直觉
拉马努金式的,女神给俺托梦。
2.发明领域。
格罗滕迪克式的,哦,这个问题不过是另一个领域的一般情形。
3.非法操作
啥?我说它到肯德基就是肯德基。
4.误打误撞
我试试这个方法,再试试那个技巧,我操,怎么开了?
其中,非法操作是错误的,其他的都是牛逼的,运气也是实力的一部分。
然后,就像你知道起点也知道终点之后,你自然会好奇这个黑箱。
“我操,这哥们到底怎么走到肯德基的?”
这份好奇心是必然的,也是这份好奇心,才开始了更多形式化公理系统的构造。
毕竟,形式化的动机,不就是“诶,我是怎么做到的”?
(20)
数学没有权威,除了好用之外,你不该承认任何人有权威性。
高斯算老几?他解决了高斯级的问题,他才是高斯,才是数学王子。
爱因斯坦是相对论的大佬,但他是量子力学的学渣。
格罗滕迪克是代数几何里的皇帝,但素数肯定会朝他吐舌头。
牛顿搞几何推理的时候也是牛逼闪闪,但搞微积分的时候未免牛爵爷心胸狭隘。
这帮牛逼大佬,都是他们先干了牛逼闪闪的大功业,才有了牛逼大发的大权威。
但你面对牛逼大佬的古战场,应该跃跃欲试才对。
反正,非欧几何肯定没给欧式几何面子,根号2也没给毕达哥拉斯学派面子。
(21)
当我们面对数学时,比起记忆高斯欧拉康托尔,倒不如更记住np问题极小塔。
多谈问题,风流人物在他操作风流,多看本子,少看帽子,本子上道道操作,你也去多攻克。
若攻克不了,先用起来,操作本就在于运用,运用中以有用记忆,之后或许就会发觉其关联性。
写下证毕那一刻,神仙老子不如吾。
诗也风流,酒也风流,法国宫廷执笔时,享受的便是此般风流意。
阅尽风流人物,还在今朝。
时阶:[2026-04-21]