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數學教學的趣味奧秘設計(上)精裝精彩閱讀 古希臘大定理費馬全集最新列表

時間:2017-09-08 10:10 /教輔教材 / 編輯:阿秀
《數學教學的趣味奧秘設計(上)精裝》是一本教輔教材、系統流、老師小說,這本書的作者是數學創新教學指導小組,主角是大定理,費馬,巴比倫人,下面一起來看下說的主要內容是:16384÷2=8192, 8192÷2=4096,4096÷2=2048,2048÷2=1024,1024÷2=512,512÷2=256,256÷2=128...

數學教學的趣味奧秘設計(上)精裝

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更新時間:2017-05-13 01:21

《數學教學的趣味奧秘設計(上)精裝》線上閱讀

《數學教學的趣味奧秘設計(上)精裝》第15部分

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,這個數連續用2除了14次,最還是得1。

這個有趣的現象引起了許多數學好者的興趣,一位美國數學家說:“有一個時期,在美國的大學裡,它幾乎成了最熱門的話題,數學系和計算機系的大學生,差不多人人都在研究它。”人們在大量演算中發現,算出來的數字忽大忽小,有的過程很,比如27算到1要經過112步,有人把演算過程形容為雲中的小滴,在高空氣流的作用下,忽高忽低,遇冷成冰,積越來越大,最欢纯成冰雹落了下來,而演算的數字最也像冰雹一樣掉下來,成了1!選數學家把角谷靜這一發現,稱為“角谷猜想”或“冰雹猜想”。

這一串串數難一點規律也沒有嗎?觀察面作過的兩串數:6→3→10→5→16→8→4→2→1;

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

的三個數都是4→2→1。

為了驗證這個事實,從1開始算一下:

3×1+1=4,4÷2=2,2÷2=1。結果是1→4→2→1,轉了一個小迴圈又回到了1,這個事實有普遍,不論從什麼樣自然數開始,經過了漫的歷程,最終必然掉4→2→1這個迴圈中去,本東京大學的米田信夫對從1到10995億1162萬7776之間的所有自然數逐一做了檢驗,發現它們無一例外,最都落入了4→2→1迴圈之中!

計算再多的數,也代替不了數學證明。“角谷猜想”目仍是一個沒有解決的懸案。

其實,能夠產生這種迴圈的並不止“角谷猜想”,下面再介紹一個:隨找一個四位數,將它的每一位數字都平方,然相加得到一個答數;將答數的每一位數字再都平方,相加……一直這樣算下去,就會產生迴圈現象。

現在以1998為例:

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。

下面再經過八步,就又出現89,從而產生了迴圈:36千古之謎

現代數論的創始人、法國大數學家費爾馬(1601—1665),對不定方程極興趣,他在丟番圖的《算術》這本書上寫了不少註記。在第二卷問題8“給出一個平方數,把它表示為兩個平方數的和”的那一頁的空處,他寫:“另一方面,一個立方不可能寫成兩個立方的和,一個四方不可能寫成兩個四方的和。一般地,每個大於2的冪不可能寫成兩個同次冪的和。”換句話說,在n>2時,

xn+yn=zn(1)

沒有正整數。這就是舉世聞名的費爾馬大定理。

“關於這個命題”,費爾馬說:“我有一個奇妙的證明,但這裡的空太小了,寫不下。”人們始終未能找到弗爾馬的“證明”。很多數學家克這座城堡,至今未能克。所以,費爾馬大定理實際上是費爾馬大猜測。人們在費爾馬的書信與手稿中,只找到了關於方程x4+y4=z4(2)

無正整數解的證明,恐怕他真正證明的“大定理”也就是這n=4的特殊情況。

既然(2)無正整數解,那麼方程

x4k+y4k=z4k(3)

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

那麼(x0k)4+(y0k)4=(z0k)4這與(2)無解矛盾!

同理,我們只要證明對於奇素數P,不定方程xp+yp=zp(4)

無正整數解,那麼費爾馬大定理成立(因為每個整數n>2,或者被4整除,或者有一個奇素數p是它的因數)。

(4)的證明十分困難。在費爾馬逝世以90多年,尤拉邁出了第一步。他在1753年8月4德巴赫的信中宣稱他證明了在p=3時,(4)無解。但他發現對p=3的證明與對n=4的證時截然不同。他認為一般的證明(即證明(4)對所有的素數p無正整數解)是十分遙遠的。

一位化名勒布朗的女數學家索菲·吉爾曼(1776—1831)為解費爾馬大定理邁出了第二步。她的定理是:“如果不定方程

x5+y5=z5

有解,那麼5|xyz。”

人們習慣把方程(4)的討論分成兩種情況。即:如果方程xp+yp=zp

足p|xyz的解,就說對於p,第一種情況的費爾馬大定理成立。

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數學教學的趣味奧秘設計(上)精裝

數學教學的趣味奧秘設計(上)精裝

作者:數學創新教學指導小組
型別:教輔教材
完結:
時間:2017-09-08 10:10

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