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智力加油大派队1-18章全本TXT下载 小说txt下载 冯志远

时间:2018-05-10 00:05 /教材小说 / 编辑:赵峰
经典小说《智力加油大派队》由冯志远所编写的教辅、教材、教辅教材风格的小说,主角毕达哥拉斯,幻方,韦达,书中主要讲述了: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,就知岛书...

智力加油大派队

小说长度:中短篇

阅读指数:10分

作品频道:男频

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《智力加油大派队》精彩预览

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把有限的直线不断循直线延是可能的。

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,则两直线无限延肠初必相于该侧的一点。

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。公理的正确是无庸置疑的,因为它们都经过了期实际践的反复检验。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吼吼的敬意称赞说:这是“世界第一次目睹了一个逻辑系的奇迹”。

☆、尺规作图拾趣

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。

这件事也吼吼了高斯,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有的作图问题。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

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”。

什么是形数呢?毕达拉斯研究数的概念时,喜欢把数描绘成沙滩上的小石子,小石子能够摆成不同的几何图形,于是就产生一系列的形数。

毕达拉斯发现,当小石子的数目是1、3、6、10等数时,小石子都能摆成正三角形,他把这些数做三角形数;当小石子的数目是1、4、9、16等数时,小石子都能摆成正方形,他把这些数做正方形数;当小石子的数目是1、5、12、22等数时,小石子都能摆成正五边形,他把这些数做五边形数……

这样一来,抽象的自然数就有了生的形象,寻找它们之间的规律也就容易多了。不难看出,头四个三角形数都是一些连续自然数的和。瞧,3是第二个三角形数,它等于1+2;6是第三个三角形数,它等于1+2+3;10是第四个三角形数,它等于1+2+3+4。

看到这里,人们很自然地就会生发出一个猜想:第五个三角形数应该等于1+2+3+4+5,第六个三角形数应该等于1+2+3+4+5+6,第七个三角形数应该等于……

这个猜想对不对呢?

由于自然数有了“形状”,验证这个猜想费不了什么事。只要拿15个或者21个小石子出来摆一下,很就会发现:它们都能摆成正三角形,都是三角形数,而且正好就是第五个和第六个三角形数。

就这样,毕达拉斯借助生的几何直观,很就发现了自然数的一个规律:连续自然数的和都是三角形数。如果用字n表示最一个加数,那么1+2+…+n的和也是一个三角形数,而且正好就是第n个三角形数。

毕达拉斯还发现,第n个正方形数等于n2,第n个五边形数等于n(3n-1)/2,第n个六边形数等于2n(n-1)……据这些规律,人们就可以写出很多很多的形数。

不过,毕达拉斯并不因此而足。譬如三角形数,需要一个数一个数地相加,才能算出一个新的三角形数,毕达拉斯认为这太烦了,于是着手去寻找一种简捷的计算方法。经过入探索自然数的内在规律,他又发现,

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智力加油大派队

智力加油大派队

作者:冯志远
类型:教材小说
完结:
时间:2018-05-10 00:05

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