打字猴:1.701020162e+09
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1701020163 这个“e”等于2.71828182845904523538……是一个无限不循环小数。这样的数字称为“无理数”。
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1701020165 顺便告诉大家,无理数的伙伴中还有一位很著名的朋友,那就是圆周率“π”。“π”和“e”是数学和物理学领域里非常重要的基本定数。有这两个数字登场的最有名的算式要数欧拉等式——“eiπ=-1”。
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1701020167 算式中的“i”(虚数单位)也是一个不可思议的数字,它的平方等于-1。两个无限的无理数和虚数组合,得到的却是“-1”这样一个简单的答案。
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1701020169 诺贝尔奖得主、美国物理学家理查德·费曼(1918~1988)称赞这个算式为“人类的至宝”。
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1701020171 为什么富士山的山脊呈现出这个算式的样子?
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1701020173 让我们将话题转回富士山。
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1701020175 几乎在日本列岛中心位置的火山,为什么有着可以用包含神奇的纳皮尔常数的算式“y=ex”来表示的山脊?
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1701020177 这意味着,富士山从某种意义上讲,是在比较理想的环境下诞生的。
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1701020179 如果第一次喷发是在一个完全水平的地面上,同时岩浆垂直向上喷出,会变成什么样?
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1701020181 我们单纯考虑的话,离喷火口越近的地方就会沉积越多的岩浆,离得越远的地方沉积的量会越少。如果火山喷发能始终保持相同的态势,岩石也均一地分散到四面八方,那么岩浆体积和距喷火口的距离之间的关系就可以用微分方程式来考量。解开微分方程式后,得到的富士山山脊的曲线正是指数函数的图像。
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1701020183 虽说指数函数跟温度变化等自然现象有着很深的关系,但现实中的火山喷发不可能完全按照设定的理想状况进行,想要得到科学实验中那样的形状更是不可想象。
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1701020185 但是,富士山正是在这种与理想状态极其接近的情况下形成的,所以富士山山脊能与纯粹的数学曲线相吻合。像这样的火山,就算纵观全世界也找不出第二个。这样的山存在于我的祖国,这令我非常高兴。
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1701020187 不过,富士山山脊的弧线只是指数函数的一部分。如果无法准确地想象出“y=ex”图像所描绘的曲线,无论怎么盯着富士山不放,也不会知道它们是一致的。数学老师经常会徒手在黑板上画出指数函数的图像,但看着这种大略画出的曲线是不会产生正确的想象的。
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1701020189 就我自身而言,以前就对“y=ex”正确的曲线形状怎么也看不够。那个图像已经深深沁入了我的身体,正因如此,当我看到富士山的照片时,一下就发现了它们在数学范畴内的一致。
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1701020191 另外,像北斋这种感觉敏锐的人可能在下意识中就融合了数学的感觉。虽然他没有专门学习过数学,不过正因为对数学有着一种感觉,所以能感受到数学图形的美和协调,才能在其作品中再现《神奈川冲浪里》中的黄金比例和《凯风快晴》中的指数函数曲线。
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1701020193 如此说来,我们人类可能天生就有一种本能,可以感受到数学的美和协调等带来的快乐。学校里强行灌输的数学知识可能是很多人的心头之痛,但其实数学本来是一种游戏。实际上从很久以前就有一大批数学家,他们不受谁的命令,自己想出数学问题,然后专心解答。他们就是在这个过程中寻找乐趣的。
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1701020195 而这种感觉并不是数学家的特权。
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1701020197 日本人也好,外国人也罢,不管谁看见富士山都会感受到它秀美的姿态吧。
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1701020199 每个人对美的感受各不相同,让成千上万人都觉得美的东西并不多见。但是,拥有“y=ex”形山脊的富士山大体是个例外,它似乎拥有让人神魂颠倒的魅力。我认为这是因为我们生下来就有着一颗感受数学之美的心。
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1701020201 这座讲述数学之美的山正屹立在日本。我希望越来越多的日本人能够仰望富士山,唤醒自己那颗沉睡的“数学之心”。
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1701020206 数学真好玩 [:1701019768]
1701020207 数学真好玩 南丁格尔是位统计学家
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1701020209 我们身边的统计图表
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1701020211 多加注意观察,我们会发现身边有很多“图表”。
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