Ở tiểu học, chúng ta đã học cách dùng chữ cái để biểu thị số, biết rằng có thể dùng chữ cái hoặc biểu thức chứa chữ cái để biểu thị số và mối quan hệ lượng. Việc chuyển từ tính toán số cụ thể sang biểu diễn quy luật bằng chữ cái là một bước tiến vĩ đại trong tư duy toán học.
Tại sao lại cần bước nhảy này?
Trên tuyến đường sắt Thanh Tạng, tốc độ đoàn tàu trên đoạn đất đóng băng là $v \text{ km/h}$. Nếu chúng ta tính quãng đường cho thời gian cụ thể:
- Quãng đường trong $2\text{h}$ là $2v \text{ km}$
- Quãng đường trong $3\text{h}$ là $3v \text{ km}$
- Khi chúng ta dùng $t$ để biểu thị thời gian, quãng đường sẽ là $vt$.
Đây chính là sức mạnh của toán học:Việc giới thiệu chữ cái $t$ giúp chúng ta chuyển từ việc tính toán 'quãng đường tại một thời điểm cụ thể' sang mô tả 'quy luật tổng quát giữa thời gian và quãng đường'. Dùng chữ cái để biểu thị số, chữ cái có thể tham gia vào các phép tính giống như số, và có thể dùng biểu thức để mô tả mối quan hệ lượng một cách ngắn gọn.
Sự chuyển đổi từ 'số tĩnh' sang 'biểu thức động' này là nền tảng nhận thức cho việc học các phép tính đa thức và mô hình hóa hàm số sau này. Nó giúp chúng ta không chỉ giải được một bài toán mà còn giải được một lớp bài toán.