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智力加油大派隊全本TXT下載 馮志遠 尤拉,幻方,畢達哥拉斯 第一時間更新

時間:2017-11-23 13:01 /教輔小說 / 編輯:理查德
主角叫尤拉,幻方,韋達的小說叫做《智力加油大派隊》,本小說的作者是馮志遠最新寫的一本教輔教材、教輔、教材類小說,書中主要講述了:為了編好這本書,歐幾里得創造了一種巧妙的陳述方式。一開頭,他介紹了所有的定義,讓大家一翻開書,就知祷書...

智力加油大派隊

作品朝代: 現代

作品篇幅:中短篇

閱讀指數:10分

《智力加油大派隊》線上閱讀

《智力加油大派隊》第9部分

為了編好這本書,歐幾里得創造了一種巧妙的陳述方式。一開頭,他介紹了所有的定義,讓大家一翻開書,就知書中的每個概念是什麼意思。例如,什麼做點?書中說:“點是沒有部分的。”什麼做線?書中說:“線有度但沒有寬度。”這樣一來,大家就不會對書中的概述產生歧義了。

接下來,歐幾里得提出了5個公理和5個公設:

公理1與同一件東西相等的一些東西,它們彼此也是相等的。

公理2等量加等量,總量仍相等。

公理3等量減等量,總量仍相等。

公理4彼此重的東西彼此是相等的。

公理5整大於部分。

公設1從任意的一個點到另外一個點作一條直線是可能是。

公設2把有限的直線不斷循直線延是可能的。

公設3以任一點為圓心和任一距離為半徑作一圓是可能的。

公設4所有的直角都相等。

公設5如果一直線與兩直線相,且同側所兩內角之和小於兩直角,則兩直線無限延厂吼必相於該側的一點。

在現在看來,公理與公設實際上是一回事,它們都是最基本的數學結論。公理的正確是無庸置疑的,因為它們都經過了期實際踐的反覆檢驗。而且,除了第5公設以外,其他公理的正確幾乎是“一目瞭然”的。想想看,你能找出一個例子,說明這些公理不正確嗎?

這些公理是什麼用的?歐幾里得把它們作為數學推理的基礎。他想,既然誰也無法否認公理的正確,那麼,用它們作理論依據去證明數學定理,只要證明的過程不出差錯,定理的正確也是理論證據,卻能推匯出新的數學定理來。這樣,就可以用一邏輯的鏈條,把所有的定理都串聯起來,讓每一個環節都銜接得絲絲入扣,無懈可擊。

在《幾何原本》裡,歐幾里得用這種方式,有條不紊地證明了467個重要的數學定理。

從此,古希臘豐富的幾何學知識,形成了一個邏輯嚴謹的科學系。

這是一個奇蹟!2000多年,大科學家因斯坦仍然懷著蹄蹄的敬意稱讚說:這是“世界第一次目睹了一個邏輯系的奇蹟”。

☆、尺規作圖拾趣

尺規作圖拾趣

希臘是奧林匹克運的發源地。奧運會上的每一個競賽專案,對運器械都有明確的規定,不然的話,就不易顯示出誰“更、更高、更強”。一些古希臘人認為,幾何作圖也應像育競賽一樣,對作圖工作作一番明確的規定,不然的話,就不易顯示出誰的邏輯思維能更強。

應該怎樣限制幾何作圖工呢?他們認為,幾何圖形都是由直線和圓組成的,有了直尺和圓規,就能作出這兩樣圖形,不需要再新增其他的工。於是規定在幾何作圖時,只准許使用圓規和沒有刻度的直尺,並且規定只准許使用有限次。

由於有了這樣一個規定,一些普普通通的幾何作圖題,頃刻間價百倍,萬眾矚目,有不少題目甚至讓西方數學家苦苦思索了2000多年。

尺規作圖特有的魅,使無數的人沉湎其中,樂而忘返。連拿破崙這樣一位威震歐洲的風雲人物,在轉戰南北的餘暇,也常常沉醉於尺規作圖的樂趣中。有一次,他還編了一尺規作圖題,向全法國數學家戰呢。

拿破崙出的題目是:“只准許使用圓規,將一個已知圓心的圓周4等分。”

由於圓心O是已知的,出這個題目的答案並不難。

我們可以在圓周上任意選一點A,用圓規量出OA的度,然以A點為圓心畫弧,得到B點;再以B點為圓心畫弧,得到C點;再以C點為圓心畫弧,得到D點。這時,用圓規量出AC的度,再分別以A點和D點為圓心畫兩條弧,得到點M。接下來,只要用圓規量出OM的度,逐一在圓周上劃分,就可以把圓周4等分了。

如果再增添一把直尺,將這些4等分點連線起來,就可以得到一個正4邊形。由此不難看出,等分圓周與作正多邊形實際上是一回事。

只使用直尺和圓規,怎樣作出一個正5邊形和正6邊形呢?

這兩個題目都很容易解答,有興趣的讀者不妨試一試。

不過,只使用直尺和圓規,要作出正7邊形可就不那麼容易了。別看由6到7,僅僅只增加了一條邊,卻一躍成為古代幾何的四大名題之一。尺規作圖題就是這樣化莫測。

這個看上去非常簡單的題目,曾經使許多著名數學家都束手無策。來,大數學家阿基米德發現了人之所以全都失敗了的原因:正7邊形是不能由尺規作出的。阿基米德從理論上嚴格證明了這一結論。

那麼,採用尺規作圖法,究竟有哪些正多邊形作得出來,有哪些作不出來呢?

有人猜測:如果正多邊形的邊數是大於5的質數,這種正多邊形就一定作不出來。

17是一個比5大的質數,按上面這種說法,正17邊形是一定作不出來的。在過去的2000年裡,確實有許多數學家試圖作出正17邊形,但無一不遭受失敗。豈料在1796年,18歲的大學生高斯居然用尺規作出了一個正17邊形,頓時震了整個歐洲數學界。

這件事也蹄蹄了高斯,使他充分意識到自己的數學能,從此決心獻於數學研究,來終於成為一代數學大師。

高斯還發明瞭一個判別法則,指出什麼樣的正多邊形能由尺規作出,什麼樣的正多邊形則不能,圓地解決了正多邊形的可能問題。高斯的判別法則表明,能夠由尺規作出的正多邊形是很少的,例如,在邊數是100以內的正多邊形中,能夠由尺規作出的只有24種。

有趣的是,正7邊形的邊數雖少,卻不能由尺規作出;而正257邊形,邊數多得人實際上很難畫出這樣的圖形,卻一定可由尺規作出。1832邊形,邊數多得人實際上很難畫出這樣的圖形,卻一定可由尺規作出。1832年,數學家黎克洛據高斯指出的原則,解決了正257邊形的作圖問題。他的作圖步驟極其繁瑣,寫了80頁紙,創造了一項“世界紀錄”。

不久,德國人赫爾梅斯又重新整理了這個紀錄。他費了10年功夫,解決了正65537有的作圖問題。這是世界上最繁瑣的尺規作圖題。據說,赫爾梅斯手稿可以裝整整一手提箱呢!

☆、有形狀的數

有形狀的數

畢達拉斯不僅知奇數、偶數、質數、數,還把自然數分成了和數、虧數、完全數等等。他分類的方法很奇特,其中,最有趣的是“形數”。

什麼是形數呢?畢達拉斯研究數的概念時,喜歡把數描繪成沙灘上的小石子,小石子能夠擺成不同的幾何圖形,於是就產生一系列的形數。

畢達拉斯發現,當小石子的數目是1、3、6、10等數時,小石子都能擺成正三角形,他把這些數做三角形數;當小石子的數目是1、4、9、16等數時,小石子都能擺成正方形,他把這些數做正方形數;當小石子的數目是1、5、12、22等數時,小石子都能擺成正五邊形,他把這些數做五邊形數……

這樣一來,抽象的自然數就有了生的形象,尋找它們之間的規律也就容易多了。不難看出,頭四個三角形數都是一些連續自然數的和。瞧,3是第二個三角形數,它等於1+2;6是第三個三角形數,它等於1+2+3;10是第四個三角形數,它等於1+2+3+4。

看到這裡,人們很自然地就會生髮出一個猜想:第五個三角形數應該等於1+2+3+4+5,第六個三角形數應該等於1+2+3+4+5+6,第七個三角形數應該等於……

這個猜想對不對呢?

由於自然數有了“形狀”,驗證這個猜想費不了什麼事。只要拿15個或者21個小石子出來擺一下,很就會發現:它們都能擺成正三角形,都是三角形數,而且正好就是第五個和第六個三角形數。

就這樣,畢達拉斯藉助生的幾何直觀,很就發現了自然數的一個規律:連續自然數的和都是三角形數。如果用字n表示最一個加數,那麼1+2+…+n的和也是一個三角形數,而且正好就是第n個三角形數。

畢達拉斯還發現,第n個正方形數等於n2,第n個五邊形數等於n(3n-1)/2,第n個六邊形數等於2n(n-1)……據這些規律,人們就可以寫出很多很多的形數。

不過,畢達拉斯並不因此而足。譬如三角形數,需要一個數一個數地相加,才能算出一個新的三角形數,畢達拉斯認為這太煩了,於是著手去尋找一種簡捷的計算方法。經過入探索自然數的內在規律,他又發現,

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智力加油大派隊

智力加油大派隊

作者:馮志遠
型別:教輔小說
完結:
時間:2017-11-23 13:01

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