数学丨05 一个苹果怎么分给五个猴子?

数学丨05 一个苹果怎么分给五个猴子?

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同学们,上节课我们讲了三个大自然中不存在的,我们为了需要,人为创造的数。这节课,我们来聊一聊改变人类发展趋势的思想——除法及平均数。


公有制及平均分配

说起除法,你肯定不陌生。小时候学完加减法,我们就学了乘法,然后,在我们学法的时候,课本上告诉我们,除法是乘法的逆运算。其实从数学发展的历史来看,除法思想的起源,可能比乘法还要早。因为早在我们还没有建立起社会制度的时候,就有了一个思想,叫公有制。我们现在就来看一看,公有制思想,和除法有什么关系。


现在普遍认为,人类是由猿猴进化而来的。在从猿到人的过渡阶段,一开始,大家都是找到什么就吃什么,比如今天看到一颗苹果树,就有苹果吃,没看到就没得吃,经常有一顿没一顿。后来,人们发现,牛、羊、猪,这些动物也是可以吃的。但是人类不像狮子、老虎那样,有尖牙利爪,所以如果我们想捕到它们,就不能只靠一个人的力量。


于是我们的祖先发明了很多工具,比如石器,木器。有时候还会布置一些陷阱,然后很多人一起拿着工具,去追赶、捕捉这些动物。抓回来之后,大家就一起分享。这种“大家一起劳动,并一起分享劳动果实”的方式,就叫做公有制。


那么公有制如何分配呢?很简单,就是平均分配。有了这个方法,每个人都能获得食物,社会的发展速度被大大的加快了。

我们不禁要想,平均分配的思想,在数学中又扮演着怎样的角色呢?


平均数是什么

平均数跟平均分配一样,都是表示把一个整体分成几个相等的部分。可是平均数不仅可以表示平均这个动作。有的时候,在整体数据不足以说明问题的时候,你还可以通过平均数,精确的表示每个部分到底分到了多少。


比方说,100个苹果,如果只给你一个人,那你就有100个,还挺多的吧。如果有20个人分,那每个人就只能分到5个。如果有200个人分,那每个人就只能分到半个,是不是吃两口就没了。所以同样是100个苹果,有的时候你会觉得多,有的时候你会觉得少。为了更加直观的区别开,这些苹果到底是多是少,我们就需要用到平均数。


说到这里,同学们来想一想,平均数背后的数学思想是什么呢?我们想求平均数,就需要把总数,除以个数。

这就是除法的来源。我们回顾一下,之前的几节课,我们以历史为线索,讲述了几种数学思想的起源。从数数到加减法,再到今天的除法,它们之所以产生,都是因为人类需要解决某个与它相关的实际问题。


人类从猿人时代,一路发展到公有制阶段,还没有地方需要用到乘法。所以,可以做一个大胆的推测——人类应该是先有除法思想,再有乘法思想。至于乘法思想怎么来?我们就留到下节课再说。


平均数的意义

我们先来聊一聊,平均数在现实生活中,有什么意义。

比如说,A国家,一年内生产了100万吨粮食,B国家,只生产了50万吨粮食。从总量上看,B国家的百姓更有可能挨饿。但是,只看总数是不确切的,我们还得考虑它们有多少人口。结果我们发现,A国家有1000万人,B国只有100万人,同学们来算一算,哪个国家的人更有可能挨饿呢?


答案当然A国。那么A国政府,使用平均数,发现了这个问题,就可以提早进口粮食,避免百姓饿肚子。B国政府,同样发现,自己的粮食吃不完,就可以卖个A国。这样我们就知道了,平均数可以帮助我们得出更精确、更可靠的判断。


平均数的不足

平均数的诞生,无疑给我们的生活,带来了许多重要的意义,但是它也有一些不足。因为平均数,会模糊个体之间的差异。


比如说,假设你们班有十个学生。有一次数学考试太难了,你在班上是第三名,但只考了60分,前两名特别厉害的考了100分,而除此之外其他7名同学都只有55分。按理说你这次考试考得还不错,爸爸妈妈应该会挺开心的。但是,如果你说这次考试,班上平均分是64.5分,我考了60分,那爸爸妈妈可能就开心不起来了。所以说,平均数有时候,也不一定能真实的反映平均水平。


所以之后我们还要学习两个概念:中位数和众数,再加上平均数,才能比较正确地描述数据的状态。更有一些特殊的场合,我们还会去掉最大数据和最小数据,再进行平均,以避免单个数据过大,让平均数失去意义。很多比赛,比如,跳水啊,或者唱歌啊,这些需要评委打分的比赛,大多都是去掉一个最高分,再去掉一个最低分,来避免平均分失去意义。


总结

今天我们学习了一个重要概念——平均分配。它是除法的起源,也是人类社会进步的加速器。而由它产生的平均数,更是数学中很重要的一个思想。我们通常用平均数来描述每个部分到底有多少。


那么,请你想一想,生活中还有哪些地方,我们会用到平均数呢?平均数的思想,给我们的生活,又带来了哪些好处呢?

今天的课程就到这里,下节课,我来跟大家聊一聊,一个与除法思想对立的概念——乘法。


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