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数学故事与趣味_全集TXT下载_现代 王海林 万海霞_第一时间更新

时间:2016-12-18 07:27 /技术流 / 编辑:上官浩
主角叫欧拉,华罗庚,韦达的小说叫做《数学故事与趣味》,是作者王海林 万海霞最新写的一本宅男、无限流、机甲类型的小说,书中主要讲述了:02888……=210+81001-110=210+8100-10=210+890=2×9+890=2690=1345。 035454……=310+5410...

数学故事与趣味

作品字数:约10.4万字

核心角色:阿基米德华罗庚欧拉爱因斯坦韦达

连载情况: 全本

《数学故事与趣味》在线阅读

《数学故事与趣味》章节

02888……=210+81001-110=210+8100-10=210+890=2×9+890=2690=1345。

035454……=310+5410001-1100=310+541000-10=310+54990=3×99+54990=351990=39110。

由此可以看出:把混循环小数化为分数,先去掉小数点,再用第二个循环节以的数字减去不循环部分的数字,将得到的差作为分子;分由9和0组成,9的个数等于一个循环节的位数,9的面写0,0的个数等于不循环部分的位数。例如:

02777……=027=27-290=2590=518。

031252525……=03125=3125-319900=15474950。

数学的化虽是无穷的,在研究了大量的现象或大量的例题,应学会从特殊的问题中,总结出一般规律的思考方法。这种由特殊情况归纳出一般情况的方法称为经验归纳法。

逻辑系的奇迹

公元3世纪时,最著名的数学中心是亚历山大城;在亚历山大城,最著名的数学家是欧几里得。

欧几里得知识渊博,数学造诣精湛,其擅于几何证明。连当时的国王也经常向他请数学问题。有一次,国王做一几何证明题,接连做了许多天都没有做出来,就问欧几里得,能不能把几何证明搞得稍微简单一些。欧几里得认为国王想投机取巧,于是不客气地回答说:“陛下,几何学里可没有专门为您开辟的大!”这句话久地流传下来,许多人把它当做学习几何的箴言。

在数学上,欧几里得最大的贡献是编了一本书。当然,仅凭这一本书,就足以使他获得很高的声誉。

这本书,也就是震烁古今的数学巨著《几何原本》。

为了编好这本书,欧几里得创造了一种巧妙的陈述方式。一开头,他介绍了所有的定义,让大家一翻开书,就知书中的每个概念是什么意思。例如,什么做点?书中说:“点是没有部分的。”什么做线?书中说:“线有度但没有宽度。”这样一来,大家就不会对书中的概述产生歧义了。

接下来,欧几里得提出了5个公理和5个公设:

公理1与同一件东西相等的一些东西,它们彼此也是相等的。

公理2等量加等量,总量仍相等。

公理3等量减等量,总量仍相等。

公理4彼此重的东西彼此是相等的。

公理5整大于部分。

公设1从任意的一个点到另外一个点作一条直线是可能是。

公设2把有限的直线不断延是可能的。

公设3以任一点为圆心和任一距离为半径作一圆是可能的。

公设4所有的直角都相等。

公设5如果一直线与两直线相,且同侧所两内角之和小于两直角,则两直线无限延常欢必相于该侧的一点。

在现在看来,公理与公设实际上是一回事,它们都是最基本的数学结论。公理的正确是毋庸置疑的,因为它们都经过了期实践的反复检验。而且,除了第5公设以外,其他公理的正确几乎是“一目了然”的。想想看,你能找出一个例子,说明这些公理不正确吗?

这些公理是什么用的?欧几里得把它们作为数学推理的基础。他想,既然谁也无法否认公理的正确,那么,用它们作理论依据去证明数学定理,只要证明的过程不出差错,定理的正确也是理论证据,却能推导出新的数学定理来。这样,就可以用一逻辑的链条,把所有的定理都串联起来,让每一个环节都衔接得丝丝入扣,无懈可击。

在《几何原本》里,欧几里得用这种方式,有条不紊地证明了467个重要的数学定理。

从此,古希腊丰富的几何学知识,形成了一个逻辑严谨的科学系。

这是一个奇迹!2000多年,大科学家因斯坦仍然怀着饵饵的敬意称赞说:这是“世界第一次目睹了一个逻辑系的奇迹”。

尺规作图拾趣

希腊是奥林匹克运的发源地。奥运会上的每一个竞赛项目,对运器械都有明确的规定,不然的话,就不易显示出谁“更、更高、更强”。一些古希腊人认为,几何作图也应像育竞赛一样,对作图工作作一番明确的规定,不然的话,就不易显示出谁的逻辑思维能更强。

应该怎样限制几何作图工呢?他们认为,几何图形都是由直线和圆组成的,有了直尺和圆规,就能作出这两样图形,不需要再添加其他的工。于是规定在几何作图时,只准许使用圆规和没有刻度的直尺,并且规定只准许使用有限次。

由于有了这样一个规定,一些普普通通的几何作图题,顷刻间价百倍,万众瞩目,有不少题目甚至让西方数学家苦苦思索了2000多年。

尺规作图特有的魅,使无数的人沉湎其中,乐而忘返。连拿破仑这样一位威震欧洲的风云人物,在转战南北的余暇,也常常沉醉于尺规作图的乐趣中。有一次,他还编了一尺规作图题,向全法国数学家战呢。

拿破仑出的题目是:“只准许使用圆规,将一个已知圆心的圆周4等分。”

由于圆心O是已知的,出这个题目的答案并不难。

我们可以在圆周上任意选一点A,用圆规量出OA的度,然以A点为圆心画弧,得到B点;再以B点为圆心画弧,得到C点;再以C点为圆心画弧,得到D点。这时,用圆规量出AC的度,再分别以A点和D点为圆心画两条弧,得到点M。接下来,只要用圆规量出OM的度,逐一在圆周上划分,就可以把圆周4等分了。

如果再增添一把直尺,将这些4等分点连接起来,就可以得到一个正4边形。由此不难看出,等分圆周与作正多边形实际上是一回事。

只使用直尺和圆规,怎样作出一个正5边形和正6边形呢?

这两个题目都很容易解答,有兴趣的读者不妨试一试。

不过,只使用直尺和圆规,要作出正7边形可就不那么容易了。别看由6到7,仅仅只增加了一条边,却一跃成为古代几何的四大名题之一。尺规作图题就是这样化莫测。

这个看上去非常简单的题目,曾经使许多著名数学家都束手无策。来,大数学家阿基米德发现了人之所以全都失败了的原因:正7边形是不能由尺规作出的。阿基米德从理论上严格证明了这一结论。

那么,采用尺规作图法,究竟有哪些正多边形作得出来,有哪些作不出来呢?

有人猜测:如果正多边形的边数是大于5的质数,这种正多边形就一定作不出来。

17是一个比5大的质数,按上面这种说法,正17边形是一定作不出来的。在过去的2000年里,确实有许多数学家试图作出正17边形,但无一不遭受失败。岂料在1796年,18岁的大学生高斯居然用尺规作出了一个正17边形,顿时震了整个欧洲数学界。

这件事也饵饵了高斯,使他充分意识到自己的数学能,从此决心献于数学研究,来终于成为一代数学大师。

高斯还发明了一个判别法则,指出什么样的正多边形能由尺规作出,什么样的正多边形则不能,圆地解决了正多边形的可能问题。高斯的判别法则表明,能够由尺规作出的正多边形是很少的,例如,在边数是100以内的正多边形中,能够由尺规作出的只有24种。

有趣的是,正7边形的边数虽少,却不能由尺规作出;而正257边形,边数多得人实际上很难画出这样的图形,却一定可由尺规作出。1832边形,边数多得人实际上很难画出这样的图形,却一定可由尺规作出。1832年,数学家黎克洛据高斯指出的原则,解决了正257边形的作图问题。他的作图步骤极其繁琐,写了80页纸,创造了一项“世界纪录”。

不久,德国人赫尔梅斯又刷新了这个纪录。他费了10年功夫,解决了正65537边形的作图问题。这是世界上最繁琐的尺规作图题。据说,赫尔梅斯手稿可以装整整一手提箱呢!

有形状的数

毕达拉斯不仅知奇数、偶数、质数、数,还把自然数分成了和数、亏数、完全数等等。他分类的方法很奇特,其中,最有趣的是“形数”。

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数学故事与趣味

数学故事与趣味

作者:王海林 万海霞
类型:技术流
完结:
时间:2016-12-18 07:27

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