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数学被应用在很多不同的领域上,包括科学、工程、医学和经济学等.数学在这些领域的应用一般被称为应用数学,有时亦会激起新的数学发现,并促成全新数学学科的发展.数学家也研究纯数学,也就是数学本身,而不以任何实际应用为目标.虽然有许多工作以研究纯数学为开端,但之后也许会发现合适的应用.

具体的,有用来探索由数学核心至其他领域上之间的连结的子领域:由逻辑、集合论(数学基础)、至不同科学的经验上的数学(应用数学)、以较近代的对于不确定性的研究(混沌、模糊数学).

就纵度而言,在数学各自领域上的探索亦越发深入.

图中数字为国家二级学科编号。

数学教育是研究数学教学的实践和方法的学科。而且,数学教育工作者也关注促进这种实践的工具及其研究的发展。数学教育是现代社会激烈争论的主题之一。这个术语有个歧义,它既指各地的教室里的实践,也指新生的一个学科,它有自己的期刊,会议,等等。这方面最重要的国际组织是数学教育国际委员会(the International Commission on Mathematical Instruction)。

日本数学教育协会主席藤田宏教授认为,数学史上有三大高峰:1.公元前三世纪诞生的欧氏几何学;2. 17-18世纪微积分的发现和发展;3.现代公理化数学的起源。当代数学的统一的进步,包括计算机科学的进步,可以称为数学史上的第四个高峰。数学和科学技术的这些发展,应该反映在数学教育中。

由于各国的情况存在诸多差异,在高中数学课程的具体安排上,各国有不同的着重点。例如,英国的高级水平(A-level)数学,主要面向对数学要求较高的理工大学考生,此种数学班的学生需要学习纯数学,统计学,理论力学等内容。韩国开办面向天才生的理科高中,密码学和高等字符串的理论理科高中的学习内容。印度有良好的计算技能传统,甚至文盲的蔬菜小贩也有出色的算术运算技能。为了保持这一善于计算的传统,他们在当今数学教学中仍然不允许使用计算器。