27 Feb

从Knotsevich在黑板上写的级数题目谈起

某天在浏览高教社的“i数学”编辑的微博时候,发现上面有一道Knotsevich在黑板上写的他认为很有意思的题目,原始网址是:http://weibo.com/3271276117/BBrL5foVz

Knotsevich在黑板上写的级数题目

Knotsevich在黑板上写的级数题目

题目是这样的
$$\sum_{n=0}^{\infty} \frac{n! (20n)!}{(4n)!(7n)!(10n)!}x^n\tag{1}$$
大概的目的是找出原函数的表达式吧。

点击阅读全文...

17 Mar

你所没有思考过的平行线问题

欧几里得

欧几里得

本文的主题是平行线,了解数学的朋友可能会想我会写有关非欧几何的内容。但这次不是,本文的内容纯粹是我们从小就开始学习的欧氏几何,基于“欧几里得第五公设”(又称平行公设)。但即便是从小就学习的欧氏几何中的平行线,也许里边的很多问题我们都没有思考清楚。因为平行是几何中非常基本的情形,因此,在讨论这种基本命题的时候,相当容易会出现循环论证、甚至本末倒置的情况。

我们从初中开始就被灌输“同位角相等,两直线平行”、“内错角相等,两直线平行”之类的平行线判断法则,当然,还少不了的是“过直线外一点只能作一条直线与已知直线平行”。但是,这些内容之中,有多少是基本的公理,有多少是可以证明的,该如何证明,我想很多人都理解不清楚,我自己也没有一个很好的答案。那些在初中教授平行线的老师们,估计也没多少个能够把它说清楚的。后来我发现,我居然不会证明“同位角相等,两直线平行”,“欧几里得第五公设”好像并没有告诉我们这个判定法则呀。于是,我翻看了一下初中的数学教科书,发现原来当初“同位角相等,两直线平行”这一判定法则是不加证明地让我们接受的,无怪乎我怎么也想不到关于这一法则的简单的证明...

于是,我想写这篇文章,为大家理解平行线的整个逻辑提供一点参考。

点击阅读全文...

16 Apr

采样定理:有限个点构建出整个函数

假设我们在听一首歌,那么听完这首歌之后,我们实际上在做这样的一个过程:耳朵接受了一段时间内的声波刺激,从而引起了大脑活动的变化。而这首歌,也就是这段时间内的声波,可以用时间$t$的函数$f(t)$描述,这个函数的区间是有限的,比如$t\in[0,T]$。接着假设另外一个场景——我们要用电脑录下我们唱的歌。这又是怎样一个过程呢?要注意电脑的信号是离散化的,而声波是连续的,因此,电脑要把歌曲记录下来,只能对信号进行采样记录。原则上来说,采集的点越多,就能够越逼真地还原我们的歌声。可是有一个问题,采集多少点才足够呢?在信息论中,一个著名的“采样定理”(又称香农采样定理,奈奎斯特采样定理)告诉我们:只需要采集有限个样本点,就能够完整地还原我们的输入信号来!

采集有限个点就能够还原一个连续的函数?这是怎么做到的?下面我们来解释这个定理。

任意给定一个函数,一般来说我们都可以将它做傅里叶变换:
$$F(\omega)=\int_{-\infty}^{+\infty} f(t)e^{i\omega t}dt\tag{1}$$
虽然我们的积分限写了正负无穷,但是由于$f(t)$是有限区间内的函数,所以上述积分区间实际上是有限的。

点击阅读全文...

26 Apr

高斯型积分的微扰展开(三)

换一个小参数

比较《高斯型积分的微扰展开(一)》《高斯型积分的微扰展开(二)》两篇文章,我们可以得出关于积分
$$\int_{-\infty}^{+\infty} e^{-ax^2-\varepsilon x^4} dx\tag{1}$$
的两个结论:第一,我们发现类似$(4)$式的近似结果具有良好的性质,对任意的$\varepsilon$都能得到一个相对靠谱的近似;第二,我们发现在指数中逐阶展开,得到的级数效果会比直接展开为幂级数的效果要好。那么,两者能不能结合起来呢?

我们将$(4)$式改写成
$$\int_{-\infty}^{+\infty} e^{-ax^2-\varepsilon x^4} dx\approx\sqrt{\frac{2\pi}{a+\sqrt{a^2+6 \varepsilon}}}=\sqrt{\frac{\pi}{a+\frac{1}{2}\left(\sqrt{a^2+6 \varepsilon}-a\right)}}\tag{6}$$

点击阅读全文...

6 May

记录一次爬取淘宝/天猫评论数据的过程

笔者最近迷上了数据挖掘和机器学习,要做数据分析首先得有数据才行。对于我等平民来说,最廉价的获取数据的方法,应该是用爬虫在网络上爬取数据了。本文记录一下笔者爬取天猫某商品的全过程,淘宝上面的店铺也是类似的做法,不赘述。主要是分析页面以及用Python实现简单方便的抓取。

笔者使用的工具如下

Python 3——极其方便的编程语言。选择3.x的版本是因为3.x对中文处理更加友好。

Pandas——Python的一个附加库,用于数据整理。

IE 11——分析页面请求过程(其他类似的流量监控工具亦可)。

剩下的还有requests,re,这些都是Python自带的库。

实例页面(美的某热水器):http://detail.tmall.com/item.htm?id=41464129793

点击阅读全文...

24 May

It is time.

终于可以缓一缓了~~

有留意科学空间的朋友可能发现这段时间更新比较缓慢,这一切还得从今年寒假说起...

今年一月底,由于各种原因,结合自己的兴趣,我找了一份实习工作,内容是Python编程。工作是在华南理工大学的论坛上发布的,说的比较简洁,我也比较简洁地投了简历过去,想不到收到回复了,也被录用了。二月上班,进去之后,才发现原来公司还是一家国内比较知名的电商企业,我的主要工作是数据挖掘...虽然我有一点Python的经验,但是数据挖掘基本上不在行的,所以只能够边工作边学习,疯狂恶补数据挖掘的知识。在这个过程中,我学会了很多关于数据挖掘的东西,要知道,在这之前,我不知道什么叫“特征”,什么是“逻辑回归”、“SVM”...那时候真是万千无知。

点击阅读全文...

26 May

胡闹的胜利:将算子引入级数求和

在文章《有趣的求极限题:随心所欲的放缩》中,读者“最近倒了”提出了一个新颖的解法,然而这位读者写得并非特别清晰,更重要的是里边的某些技巧似乎是笔者以前没有见过的,于是自行分析了一番,给出了以下解释。

胡闹的结果

假如我们要求级数和
$$\sum_{k=0}^n \binom{n}{k}\frac{A_k}{n^k}$$
这里$A_0=1$。一般而言,我们用下标来标注不同的数,如上式的$A_k,\,k=0,1,2,\dots$,可是有的人偏不喜欢,他们更喜欢用上标来表示数列中的各项,他们把上面的级数写成
$$\sum_{k=0}^n \binom{n}{k}\frac{A^k}{n^k}$$
可能读者就会反对了:这不是胡闹吗,这不是让它跟分母的n的k次幂混淆了吗?可是那人干脆更胡闹一些,把级数写成
$$\sum_{k=0}^n \binom{n}{k}\frac{A^k}{n^k}=\left(1+\frac{A}{n}\right)^n$$
看清楚了吧?他干脆把$A$当作一个数来处理了!太胡闹了,$A$是个什么东西?估计这样的孩子要被老师赶出课堂的了。

可是换个角度想想,似乎未尝不可。

点击阅读全文...

30 May

【备忘】维基百科与DNSCrypt

中文维基百科的域名zh.wikipedia.org于5月19日被关键字屏蔽和DNS污染,目前从中国已无法访问中文维基百科,中文维基百科的域名也无法解析出正确的IP地址,而英文维基百科目前未受影响,可以正常访问。

来自“月光博客”:http://www.williamlong.info/archives/4240.html

类似的新闻还有:http://www.freebuf.com/news/68011.html

点击阅读全文...