27 Jan

三个相切圆的公切圆

在学车的时候,我堂大哥曾问我一道作圆的问题:

三圆的外切圆和内切圆 (1)

三圆的外切圆和内切圆 (1)

平面上给出三个两两相切的圆以及它们的圆心,求作一个圆与这三个圆都相切(尺规作图)。

如果从纯几何的途径入手,我们甚至很难判断这样的圆是否存在。但是我之前似乎已经看过类似的题目,于是很快想到一个名词:反演。反演可以将圆反演成直线(圆过反演点),也可以将圆反演成圆(圆不过反演点),而其他的相切、相交等关系保持不变。对反演后的图形进行相同的反演,就变回原来的图形。本题的难点在于圆太多,利用反演,我们可以将它变为两条直线和一个圆的问题。

假设读者已经有了反演的基本知识,如果没有,请到
http://zh.wikipedia.org/wiki/反演

阅读相关内容。

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30 Jan

祝大家马年快乐!

愿大家“马上”事事如意!
愿大家的人生永远马到功成~
愿大家在科学道路上马力十足^_^

送大家“马头星云”,祝大家“马年幸运”!

影像提供与版权: Marco Burali, Tiziano Capecchi, Marco Mancini (Osservatorio MTM)

影像提供与版权: Marco Burali, Tiziano Capecchi, Marco Mancini (Osservatorio MTM)

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2 Jul

[追溯]封装界传奇人物

转载理由:现在的deepin和ylmf(已经改为StartOs)都已经在制作自己的Linux,而当初它们都是制作GhostXp的大家。我的初中,即2009年以前,是GhostXP流行的时代,而我当时也加入了这一行列中,发表过一些GhostXP的作品。后来随着时代的发展,XP也就慢慢退出了舞台。我也就随之退出了这个舞台,也因此得以专注科学。但是,几乎所有我的电脑知识,都积累于那个时期,因为为了完成一个系统的制作和推广,需要懂得的电脑技术很多很多,我也得到了充分的锻炼。下面列举的一些人,都是当年GhostXP界的神话人物,有些我并不认识,但其名在当时就如雷贯耳;有些人在当时还十分幸运地加上了他们的QQ。这篇文章实际上已经是很久已经的了,但还是值得回味过去的时间,以此为我的初中时代留下一些回忆。

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23 Aug

从费马大定理谈起(七):费马平方和定理

本想着开始准备n=3的证明,但这需要引入Eisenstein整数的概念,而我们已经引入了高斯整数,高斯整数的美妙还没有很好地展示给读者。从n=4的两个证明可以知道,引入高斯整数的作用,是把诸如$z^n-y^n$的式子进行完全分解。然而,这一点并没有给我们展示多少高斯整数的神奇。读者或许已经知道,复分析中很多简单的结果,如果单纯用实数描述出来,便会给人巧夺天工的感觉,在涉及到高斯整数的数论中也是一样。本文就让我们来思考费马平方和定理,以此再领会在高斯整数中处理某些数论问题时的便捷。——我们从费马大定理谈起,但又并不仅仅只谈费马大定理。

费马平方和定理:奇素数$p$可以表示为两个整数的平方和,当且仅当该素数具有$4k+1$的形式,而且不考虑相加顺序的情况下,表示法是唯一的。

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11 Sep

[备份]全国大学生数学建模竞赛论文LaTex模板

模板来自:http://liam0205.me/2013/08/25/LaTeX-xcumcmart/

源网站的某些附件出现了不可访问的情况,因此保险起见,在这里备份一下,也供同样参加数学建模的朋友下载。感谢liam0205的站长制作该模板。

原网站介绍:

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30 Oct

只有两个四阶群和六阶群

我们上近世代数课的时候,老师谈到在同构意义之下只有两个不同的四阶群,六阶群也是只有两个,还说到这是代数的研究生入学考试题目。说到这样了,我就饶有兴致地研究了一下,发现只有两个互不同构的四阶群这几乎是显然的,感觉这题用来做研究生考试题太水了吧?接着分析了一下六阶的情况,发现复杂了不少(元素增加)。而今天在实变函数课的时候,想到了一个简化的技巧,遂也证明了只有两个互不同构的六阶群。把结果和研究过程贴在这里,与大家分享。

两个四阶群

不管是四阶群还是六阶群,它们都是有限群。有限群的一个特点就是,可以把它们的乘法表写出来(只要不怕麻烦~~)。既然要研究四阶群的数目,我们只需要列出四阶群的乘法表就行了。设四阶群为$G_4=\{e, a, b, c\}$,其中$e$是单位元,根据这些信息,我们至少可以写出乘法表的一部分:
$$\begin{array}{c|cccc}
\cdot & e & a & b & c \\
\hline
e & e &a &b &c \\
a & a & & & \\
b & b & & & \\
c & c & & & \end{array}$$

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12 Nov

特殊的通项公式:二次非线性递推

特殊的通项公式

对数学或编程感兴趣的读者,相信都已经很熟悉斐波那契数列了

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ...

它是由
$$a_{n+2}=a_{n+1}+a_n,\quad a_0=0,a_1=1$$
递推所得。读者或许已经见过它的通项公式
$$a_{n}=\frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \left[\left(\frac{1 + \sqrt{5}}{2}\right)^{n} - \left(\frac{1 - \sqrt{5}}{2}\right)^{n}\right]$$
这里假设我们没有如此高的智商可以求出这个复杂的表达式出来,但是我们通过研究数列发现,这个数列越来越大时,相邻两项趋于一个常数,这个常数也就是(假设我们只发现了后面的数值,并没有前面的根式)
$$\beta=\frac{1 + \sqrt{5}}{2}=1.61803398\dots$$

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17 Nov

[转载] 做数学一定要是天才吗?

(译自 陶哲轩 博客, 译者 liuxiaochuang)
(英文原文:Does one have to be a genius to do maths?)

这个问题的回答是一个大写的:不!为了达到对数学有一个良好的,有意义的贡献的目的,人们必须要刻苦努力;学好自己的领域,掌握一些其他领域的知识和工具;多问问题;多与其他数学工作者交流;要对数学有个宏观的把握。当然,一定水平的才智,耐心的要求,以及心智上的成熟性是必须的。但是,数学工作者绝不需要什么神奇的“天才”的基因,什么天生的洞察能力;不需要什么超自然的能力使自己总有灵感去出人意料的解决难题。

大众对数学家的形象有一个错误的认识:这些人似乎都使孤单离群的(甚至有一点疯癫)天才。他们不去关注其他同行的工作,不按常规的方式思考。他们总是能够获得无法解释的灵感(或者经过痛苦的挣扎之后突然获得),然后在所有的专家都一筹莫展的时候,在某个重大的问题上取得了突破的进展。这样浪漫的形象真够吸引人的,可是至少在现代数学学科中,这样的人或事是基本没有的。在数学中,我们的确有很多惊人的结论,深刻的定理,但是那都是经过几年,几十年,甚至几个世纪的积累,在很多优秀的或者伟大的数学家的努力之下一点一点得到的。每次从一个层次到另一个层次的理解加深的确都很不平凡,有些甚至是非常的出人意料。但尽管如此,这些成就也无不例外的建立在前人工作的基础之上,并不是全新的。(例如, Wiles 解决费马最后定理的工作,或者Perelman 解决庞加莱猜想的工作。)

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