洪高峰
直線與曲線是相對(duì)而言的,直線(包括線段、射線)是構(gòu)成幾何圖形的最基本元素之一,由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)構(gòu)成,是面的組成部分.直線沒(méi)有端點(diǎn),向兩端無(wú)限延伸,長(zhǎng)度無(wú)法度量.在平面上過(guò)不重合的兩點(diǎn)有且只有一條直線,即不重合兩點(diǎn)確定一條直線.說(shuō)到直線,在它的家族中還有兩個(gè)成員不得不提,那就是線段和射線.射線是指由線段的一端無(wú)限延長(zhǎng)所形成的直線,射線有且僅有一個(gè)端點(diǎn),無(wú)法測(cè)量長(zhǎng)度(它無(wú)限長(zhǎng)).在歐幾里得幾何學(xué)中,直線上的一點(diǎn)和它一旁的部分所組成的圖形稱為射線.幾何學(xué)中的射線,我們通常形象地把它看作是手電筒發(fā)出的光線.線段是指兩端都有端點(diǎn)的直線,不可延伸,有別于直線、射線,生活中線段的實(shí)例比比皆是.
有人說(shuō)如果筆直的鐵軌向兩端無(wú)限延長(zhǎng)就可以看作是直線;有人說(shuō)如果筆直的電線向兩端無(wú)限延長(zhǎng)也可以看作是直線;有人說(shuō)孫悟空手中的金箍棒也可以看作是直線……可是,鐵軌會(huì)彎曲啊;電線有起點(diǎn)和終點(diǎn),有長(zhǎng)短啊;孫悟空的金箍棒上到天宮,下到地獄也就沒(méi)有了??!那么,生活中到底有沒(méi)有直線呢?
其實(shí),我們所討論的生活中的直線實(shí)例,不是嚴(yán)格數(shù)學(xué)意義上的實(shí)例,只是描述性的.我們討論問(wèn)題不能這么死扣某個(gè)字眼、鉆牛角尖.數(shù)學(xué)源于生活,但又高于生活.數(shù)學(xué)概念是從生活中總結(jié)出來(lái)的,但不是生活本身,它更抽象,更有普遍性.所以當(dāng)我們要將數(shù)學(xué)生活化時(shí)(也就是列舉生活中的實(shí)例),沒(méi)有純粹意義的實(shí)例了,只有描述性的東西.我們?cè)趯W(xué)習(xí)中之所以要列舉“實(shí)例”,目的是幫助大家理解抽象的數(shù)學(xué)概念,只是一種手段,不要誤認(rèn)為某個(gè)數(shù)學(xué)概念本身就是這個(gè)樣子,從而導(dǎo)致對(duì)數(shù)學(xué)概念理解的錯(cuò)誤.生活中直線的實(shí)例確實(shí)很難找到,只有通過(guò)描述和恰當(dāng)?shù)谋扔鞑拍軒椭蠹医⒅本€的概念.
既然生活中并沒(méi)有直線,那么為什么要研究直線呢?直線可以看成由線段、射線延長(zhǎng)得到的;在探究線段平行,過(guò)一點(diǎn)作線段垂線時(shí),其實(shí)都是指它們所在直線的平行線或垂線.我們?cè)谥本€上任意取一點(diǎn),然后這一點(diǎn)和一旁的部分就可以看成一條射線;在直線上任意取兩點(diǎn),那么,這兩點(diǎn)和這兩點(diǎn)之間的部分就是線段.直線向兩個(gè)方向自然延伸;射線向一方無(wú)限延伸,而向另一方向只能人為延長(zhǎng);線段不能自然延伸,只能向兩個(gè)方向人為延長(zhǎng).直線、射線、線段是三個(gè)小伙伴,是直線型家族里的重要成員.研究直線、射線、線段是研究幾何的基礎(chǔ)與起點(diǎn).
(作者單位:江南大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué))