数学在各领域中的应用分析与研究

    张楠

    摘 要：本文主要以数学在各领域中的应用分析与研究为重点进行阐述，从在工业机械制造领域的应用、在天文学领域的应用、在农业领域的应用、在美术领域的应用、在计算机领域的应用、在建筑领域的应用这几方面进行深入探索与研究，其目的在于探究数学在各领域中的应用效率。

    关键词：数学; 工业机械制造; 天文学; 美术; 计算机; 建筑; 农业; 应用

    中图分类号：G633.6 ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ?文章编号：1006-3315（2019）02-012-001

    对于社会长远发展来讲，加强数学在各领域中的应用十分重要，其不但能够提高社会公众生活质量，还能提高我国核心竞争力。为此，相关人员需给予数学在各领域中的应用高度重视，通过科学手段，促使其存在的价值与效用充分发挥，为我国现代社会持续稳定发展做铺垫。本文主要研究数学在各领域中的应用，具体如下。

    1.应用于机械制造领域

    我国工业发展的中心是机械，在工业快速发展的背景下，机械设计与改造中运用了诸多数学知识。机械图的设计从本质上看是一种数学应用，机械力学发展过程需要使用诸多数学知识。如车床零构件加工时会应用到圆的周长运算，使用圆周长运算方式可以有效获取切削运动速度。工件转速同外圆周长相乘便是总时间。机械制造业的学生在操作车床时通过知识学习了解了工件固定在车床上以后，加工运动是旋转的，而其旋转一周的轨迹便是圆。为此机械工作在运算时不能避免的会牵涉到圆周长运算。另外，零构件切削计算也需要使用圆周长运算公式，这足以证明数学在机械制造领域的重要性[1]。

    2.应用于建筑领域

    房屋建设同数学学科有莫大联系，在社会不断发展的背景下，住房问题成为了当前有关部门亟待解决的问题。但从社会发展的具体情况看，住房存在的主要问题就是分配不均的问题，具体表现在有的人没有房子住，而有的人有很多套房子是空着的。基于此，如何科学运用土地成为有关部门亟需解决的问题。除了住房分配问题，还有房屋建筑问题，其中最典型的便是系统工程建设问题，而上述这些都需要依靠数学知识来解决[2]。

    3.应用于天文学领域

    阳历主要以地球围绕太阳为主，周期为年。地球围绕太阳公转1圈，需要时间为365天5时58分56秒（太阳年），或365天6时9分10秒（恒星年），即大约的一年。一直以四年为一闰计算天数，累积条件下的天数会产生一些问题，并且此种计算方式相对较繁杂。在数学学科不断优化的背景下，天文学领域的计算问题得到了有效解决。比如阴历计算方法为农历大月是三十天，小月则是二十九天。但其实月球围绕地球转动一周的时间为29.5306天。此种计算方式比较复杂，而在时间计算上应用数学能够有效优化天文领域计算问题，让时间历法更加优化。

    4.应用于计算机领域

    计算机领域内的编程同语言学和数学息息相关，其中前者主要是帮助人掌握语言体系与基本发展规律，而后者则是一种探索空间形态与数量关系的学科，在数学逻辑思维的基础上，可以帮助人们更加深入的分析语言学，提高语言分析的真实性与可观性。在使用计算机进行语言编程时，不管是计算机的信息检索、信息处理，还是人工智能以及翻译，都需要应用到数学语言。在计算机领域中数学语言的利用具体分为四个语言体系，其中包含模糊语言、统计语言学、计算机语言学以及代数语言学。在现代社会不断发展的背景下，多种信息收集与使用皆需要文字处理，使用计算机的主要目的在于实现文字数字化处理[3]。

    5.应用于农业领域

    农作物的健康发育与生长离不开周围环境的影响，在对农作物生长周期计算时还会牵涉到很多问题，比如非线性、多元化以及非正态性问题，为了加强这些数学的真实性与完整性，需要有关人员利用行之有效的计算统计分析手段。基于此，为了给农业发展提供真实且准确的数据，数学的推断方法和实验统计分析被相关人员广泛使用到现代农业发展之中，如使用微积分几何分析法对农业生产的非线性问题进行处理，使用数论方法对农作物的生产情况进行检验等。

    6.应用于美术领域

    在美術领域内利用数学的典型代表为黄金分割线。在中世纪末，黄金分割线由东方正式引入欧洲，被西方学者赋予了不同的称呼。如在美国旗帜与欧盟旗帜的美术设计充分展现了数学学科中的黄金分割线这一内容。通过合理运用黄金分割线，让五角星各线段长满足有关要求。此外，在我国实际生活中诸多物品的美术设计也都切实展示了黄金分割线的合理应用。例如电视屏幕的画面安排与模特身材比例都切实运用了数学学科中的黄金分割线，加强了艺术审美效果[4]。

    数学学科的射影几何学在国外美术史上有着至关重要的作用，主要是把视线点放到相对静止的点上，通过该点引出竖直轴线或是水平轴线，在该前提下将三维几何的概念引出来，提高画面整体的立体性。射影几何学在《圣母领报图》内得到了充分体现，让一些画面更加形象生动，并且人物整体也更加立体。当下有很多街头艺术家开始创作创意绘画，尤其是美国艺术家比较重视各类风景图创造。在对风景图进行创作时若是全面运用射影几何学，能够让艺术画作的活力与生机上升到新高度。

    综上所述，数学作为一种不可或缺的工具，在现代化社会持续发展下，数学应用到了各个领域，为社会公众生活与发展带来了重要作用，另外，数学还有助于提升人们的思维能力、逻辑能力，是当前有关人员需高度重视的学科。

    参考文献：

    [1]刘睿.数学在各领域中的应用分析与研究[J]科学大众（科学教育），2018（02）：23

    [2]李玲.高等数学在不同学科领域中的应用[J]四川文理学院学报，2011，21（02）：149-151

    [3]林洪伟.大学数学在其他学科领域中的应用[J]改革与开放，2016（24）：101-102

    [4]高逸人.组合数学在软件工程领域中的应用研究[J]科技与创新，2017（23）：143-144