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数与形是事物的两个基本属性。任何事物总是存在于一定的空间区域内，因而具有形的属性；任何事物还具有多少、强弱、变化快慢、延续时间长短、占有空间范围大小等数量方面的属性。数与形作为一个整体事物的两个方面，是相互联系、不可分离的。数是占有一定空间位置、具有一定大小和形状的事物的数，形是具有一定数量特征的事物的形。
数学是研究现实世界的数量关系与空间形式的科学，数与形是数学中两个最古老、最基本的研究对象。数学中反映数的方式有数值、代数式、方程、函数、数量关系式等，反映形的方式有几何图形、坐标系、函数图像等。数学中典型的研究数的分支主要有算术、代数等，典型的研究形的分支主要有平面几何、立体几何等。由于数与形总是相互联系，不能独立存在，所以并不存在纯粹研究数和纯粹研究形的分支学科，只不过有的数学分支侧重于研究数量关系，有些分支侧重于研究空间结构的规律。如三角函数侧重研究与角度有关的数量关系，但它是以三角形的空间结构为基础的。向量代数则以平行四边形或三角形的性质以及空间的方向关系为基础。解析几何、微分几何等，则是数学中以代数的方法研究空间图形和空间结构的性质的分支学科。