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数学教学的趣味奥秘设计(上)精装精彩阅读 中短篇 数学创新教学指导小组 全文TXT下载

时间:2017-11-26 09:36 /老师小说 / 编辑:小亚
主角是古希腊,大定理,巴比伦人的小说是《数学教学的趣味奥秘设计(上)精装》,是作者数学创新教学指导小组写的一本游戏、学生、系统流风格的小说,文中的爱情故事凄美而纯洁,文笔极佳,实力推荐。小说精彩段落试读:16384÷2=8192, 8192÷2=4096,4096÷2=2048,2048÷2=1024,1024÷2=512,512÷2=256,256÷2=128...

数学教学的趣味奥秘设计(上)精装

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《数学教学的趣味奥秘设计(上)精装》章节

16384÷2=8192,

8192÷2=4096,4096÷2=2048,2048÷2=1024,1024÷2=512,512÷2=256,256÷2=128,128÷2=64,64÷2=32,32÷2=16,16÷2=8,8÷2=4,4÷2=2,2÷2=1,这个数连续用2除了14次,最还是得1。

这个有趣的现象引起了许多数学好者的兴趣,一位美国数学家说:“有一个时期,在美国的大学里,它几乎成了最热门的话题,数学系和计算机系的大学生,差不多人人都在研究它。”人们在大量演算中发现,算出来的数字忽大忽小,有的过程很,比如27算到1要经过112步,有人把演算过程形容为云中的小滴,在高空气流的作用下,忽高忽低,遇冷成冰,积越来越大,最朔相成冰雹落了下来,而演算的数字最也像冰雹一样掉下来,成了1!选数学家把角谷静这一发现,称为“角谷猜想”或“冰雹猜想”。

这一串串数难一点规律也没有吗?观察面作过的两串数:6→3→10→5→16→8→4→2→1;

16384→8192→4096→2048→1024→512→256→128→64→32→16→8→3→2→1。

的三个数都是4→2→1。

为了验证这个事实,从1开始算一下:

3×1+1=4,4÷2=2,2÷2=1。结果是1→4→2→1,转了一个小循环又回到了1,这个事实有普遍,不论从什么样自然数开始,经过了漫的历程,最终必然掉4→2→1这个循环中去,本东京大学的米田信夫对从1到10995亿1162万7776之间的所有自然数逐一做了检验,发现它们无一例外,最都落入了4→2→1循环之中!

计算再多的数,也代替不了数学证明。“角谷猜想”目仍是一个没有解决的悬案。

其实,能够产生这种循环的并不止“角谷猜想”,下面再介绍一个:随找一个四位数,将它的每一位数字都平方,然相加得到一个答数;将答数的每一位数字再都平方,相加……一直这样算下去,就会产生循环现象。

现在以1998为例:

12+92+92+82=1+81+81+64=227,22+22+72=4+4+49=57,

52+72=25+49=74,

72+42=49+16=

65, 62+52=

36+25=61,

62+12=36+1=37,

32+72=9+49=58,

52+82=25+64=89。

下面再经过八步,就又出现89,从而产生了循环:36千古之谜

现代数论的创始人、法国大数学家费尔马(1601—1665),对不定方程极兴趣,他在丢番图的《算术》这本书上写了不少注记。在第二卷问题8“给出一个平方数,把它表示为两个平方数的和”的那一页的空处,他写:“另一方面,一个立方不可能写成两个立方的和,一个四方不可能写成两个四方的和。一般地,每个大于2的幂不可能写成两个同次幂的和。”换句话说,在n>2时,

xn+yn=zn(1)

没有正整数。这就是举世闻名的费尔马大定理。

“关于这个命题”,费尔马说:“我有一个奇妙的证明,但这里的空太小了,写不下。”人们始终未能找到弗尔马的“证明”。很多数学家克这座城堡,至今未能克。所以,费尔马大定理实际上是费尔马大猜测。人们在费尔马的书信与手稿中,只找到了关于方程x4+y4=z4(2)

无正整数解的证明,恐怕他真正证明的“大定理”也就是这n=4的特殊情况。

既然(2)无正整数解,那么方程

x4k+y4k=z4k(3)

无解(如果(3)有解,即有正整数x0,y0,z0使x04k+y04k=z04k(3)

那么(x0k)4+(y0k)4=(z0k)4这与(2)无解矛盾!

同理,我们只要证明对于奇素数P,不定方程xp+yp=zp(4)

无正整数解,那么费尔马大定理成立(因为每个整数n>2,或者被4整除,或者有一个奇素数p是它的因数)。

(4)的证明十分困难。在费尔马逝世以90多年,欧拉迈出了第一步。他在1753年8月4德巴赫的信中宣称他证明了在p=3时,(4)无解。但他发现对p=3的证明与对n=4的证时截然不同。他认为一般的证明(即证明(4)对所有的素数p无正整数解)是十分遥远的。

一位化名勒布朗的女数学家索菲·吉尔曼(1776—1831)为解费尔马大定理迈出了第二步。她的定理是:“如果不定方程

x5+y5=z5

有解,那么5|xyz。”

人们习惯把方程(4)的讨论分成两种情况。即:如果方程xp+yp=zp

足p|xyz的解,就说对于p,第一种情况的费尔马大定理成立。

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数学教学的趣味奥秘设计(上)精装

数学教学的趣味奥秘设计(上)精装

作者:数学创新教学指导小组
类型:老师小说
完结:
时间:2017-11-26 09:36

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