28 May

两本通俗读物:混沌和对称

第一本:《天遇——混沌与稳定性的起源》

一个天体力学中的N体问题的研究,竟然发展出了如此多的现代数学理论,这不能不说是一个令人意外的事情。而事实上,N体问题至今仍是无解,这也许并非坏事,因为未被完全攻克,就意味着“N体问题”仍然还是一只“会下金蛋的母鸡”!

本书是普林斯顿文集之一。作者通过大众化的语言,叙述了天体力学和动力系统理论的历史发展,让读者感到其中那激动人心的故事。BoJone认为,要想了解分析动力学(尤其是天体力学)的发展,本书是一本难得的读物。作为混沌和稳定性理论的入门前读物,本书也是非常适合的。读历史的关键是:学会思想!

豆瓣:http://book.douban.com/subject/1048552/

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28 May

遐思1:n次代数方程的解可以这样表示吗?

打从科学空间建立起,就已经设立了“问题百科”这一个分类,但内容一直都很少,主要是平时太懒去总结一些问题。现在得要养成善于思考、总结的习惯了。

前几天到网上印刷了《天遇》和《无法解出的方程》来阅读,两者都是我很感兴趣的书。想当初在初中阶段阅读《数学史选讲》时,我最感兴趣的就是解方程方面的内容(根式解),通过研究理解了1到4次方程的求根公式,并通过阅读知道了4次以上的代数方程没有一般的根式可解。这在当时是多么值得高兴的一件事情!!

现在,稍稍阅读了《无法解出的方程》后,结合我之前在代数方程方面的一些总结,提出一个问题:

若任意的一元n次方程$\sum_{i=0}^{n} a_i x^i=0$的根记为$x_i=R_{n,i}(a_0,a_1,...,a_n)$

那么,是否存在大于3的n,使得任意的一元(n+1)次方程的根能够用加、减、乘、除、幂、开方以及$R_{j,i}$(j可以是1到n的任意整数)通过有限步骤运算出来?

这个问题可以换一个近似但不等价的说法

若一元1次、2次、...、n次均可以根式解答,那么一元(n+1)次方程能否有根式解?

也就是说,(n+1)次方程的根能够表示成 1到n次方程的根与加、减、乘、除、幂、开方的有限次运算?

(不考虑前提的正确与否,显然n=4已经不成立了,当时n=5,6,7,8,...等有没有可能呢?)

期待有人能够解决^_^

8 Jul

一道比较函数大小的题目

前几天刚结束的云浮高二期末考数学试卷中,有一道题目让我比较深刻。因为在当时我无法去证明它,只是用了举例子的方法得出了答案。刚才思考了一下,在此给出证明过程。题目如下:

定义在(0,+∞)的函数f(x)满足$x f'(x) \leq f(x)$,对于任意的0 < a < b,比较$a f(b)$和$b f(a)$的大小。

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19 Jul

奥赛版《春天里》

相信不少读者已经听过《春天里》这首歌,在今年的全国天文奥赛和这次天文夏令营中,这首歌也成了热门。不过热门的不是原版,而是经过改编后的奥赛版《春天里》。请看————

春天里

还记得许多年前的春天
那时我还没有天文奥赛
没有天文馆就没有她
没有24小时热水的家
可当初的我们那么快乐
虽然只有一架破望远镜
在固原在杭州在广州
唱着那无人问津的歌谣

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25 Jul

关于e,i,π的那些鲜为人知的事儿...

科学空间曾经提到过$e^{i\pi}+1=0$这条被誉为“数学最卓越的公式的公式之一”的公式,而读者们或许很就之前就已经听说过甚至证明过它了。那么,各位读者是否还知道其他的一些关于e,i,π的轶事呢?例如你知道$i^i$等于多少吗?还有$i^{1//i}$呢?

本文就让我们来欣赏一次数学之美!

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23 Oct

2011年全国高中数学联赛

16日开考。我们15日出发,坐了将近五个小时的车到惠州(第八中学)参加考试。然而让我很无奈的是,虽然之前做了一定准备,这次考试发挥出奇的差,所以,拿奖只是个梦...^_^

后来才发现,我很悲剧地考了A卷,再看一下B卷的题目,发现那更合我胃口,更无语了...难道是运气在上一年用光了?

其实物理竞赛更适合我,只是那偏远的地方连资格都被忽略了...

不再说什么了,还是老老实实在科学空间与大家分享、讨论科学问题更开心。

下面附上今年的联赛题目:

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19 Nov

[欧拉数学]素数定理及加强

1798年法国数学家勒让德提出:
$$\pi(n)\sim\frac{n}{\ln n}$$

这个式子被成为“素数定理”(the Prime Number Theorem, PNT)。它表达的是什么意思呢?其中$\pi(N)$指的是不大于N的素数个数,$\frac{N}{\ln N}$是一个计算结果,符号~叫做“渐近趋于”,整个式子意思就是“不大于N的素数个数渐近趋于$\frac{N}{\ln N}$”;简单来讲,就是说$\frac{N}{\ln N}$是$\pi(N)$的一个近似估计。也许有的读者会问为什么不用≈而用~呢?事实上,~包含的意思还有:
$$\lim_{N-\infty} \frac{\pi(N) \ln N}{N}=1$$

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18 Mar

指数函数及其展开式孰大孰小?

在x>0时,指数函数$f(x)=e^x$与幂函数$h_n (x)=1+x+\frac{x^2}{2!}+\frac{x^3}{3!}+...+\frac{x^n}{n!}$孰大孰小?

对于已经学习了微积分的朋友来说,这道题目是很简单的,甚至$f(x) > h_n (x)$可以说是“显然成立的”(因为$e^x$展开式接下来的无穷项都是正数)。但是,这道题目出在了2012年的广州一模理科数学中,就显得不那么简单了,得用初等的方法来证明它。而笔者最近养成了一个习惯,拿到一张数学试卷,不是先做选择题,而是先做最后一题。所以在参加广州一模时,先花了半个小时把最后一题(即本题)解决了。下面是我想到的三种解法。

一、数学归纳法

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