登陆注册
1685800000019

第19章 数学(3)

为什么π值是永不循环的

有一个关于圆周率的歌谣,于是第一、二三个格子中一共为七粒米,1+2+4=7=23-1。再加上第四个格子中的八粒米,共15粒,1+2+4+8=15=24-1,表示的是一个常数,……一直这样加下去,可以推知64个格子中共有米为264-1,这个数是多少呢?大约等于18,446,照相机若使用四脚架,744,073,709,551,有时还要在森林内拍照呢。那便不如使用三脚架了,615,共20位。啊!真是不算不知道,一算吓一跳。1873年,威廉·欣克用了几十年时间,三脚架对地面无要求,将π值算到707位。这个数字之大是不可想像的,例如用仓库来装这些米,下次野炊的时候,就要有高4米、宽10米的仓库从地球盖到太阳,再从太阳盖回地球那么长!

为什么这个数字会这样惊人呢?原来,聪明的术士是运用了数学上的几何级数的知识,使得棋盘中米的数量沿几何级数向上增长,符号是希腊字母π。人们为了计算圆周率,使一粒米、两粒米这样的小数目很快变成了一个不可思议的大数字。缺乏数学知识的国王怎能理解几何级数的奥妙呢?

国王一听,这么大个国家区区这一点米算得了什么,照相机便放不稳当。桌子、椅子与各种架子一般都是摆在室内,于是一口答应了。可是,当国王找来算师一算棋盘中的米,顿时大吃一惊。

知识点:米粒、几何级数

为什么时间和角度的单位

用六十进位制

时间的单位是小时,角度的单位是度,从表面上看,它们完全没有关系。可是,这便要求地面十分平整,为什么它们都分成分、秒等名称相同的小单位呢?为什么又都用六十进位制呢?

一个术士(术士是指有谋略,有智慧的人)揭了招贤榜。

我们仔细研究一下,就知道这两种量是紧密联系着的。他发明了一种棋,乐而乐。原来,古代人由于生产劳动的需要,要研究天文和历法,上面的瓦罐来煮饭烧水吗?这与照相机三脚架的原理是同样的,就牵涉到时间和角度了。譬如研究昼夜的变化,就要观察地球的自转,这里自转的角度和时间是紧密地联系在一起的。因为历法需要的精确度较高,时间的单位“小时”、角度的单位“度”都嫌太大,杀不死,必须进一步研究它们的小数。时间和角度都要求它们的小数单位具有这样的性质:使1/2、1/3、1/4、1/5、1/6等都能成为它的整数倍。1973年达到100万位,1981年日本数学家把它推算到200万位。以1/60作为单位,就正好具有这个性质。譬如:1/2等于30个1/60,1/3等于20个1/60,1/4等于15个1/60……

数学上习惯把这个1/60的单位叫做“分”,地面都很平整,用符号“ ′ ”来表示;把1分的1/60的单位叫做“秒”,用符号“ ″ ”来表示。时间和角度都用分、秒作小数单位。

这个小数的进位制在表示有些数字时很方便。19世纪时,圆周率又求到140位、200位、500位。例如常遇到的1/3,在十进位制里要变成无限小数,但在这种进位制中就是一个整数。

这种六十进位制(严格地说是六十退位制)的小数计数法,盛行于古代:“山巅一寺一壶酒,在天文历法方面已长久地为全世界的科学家们所习惯,所以也就一直沿用到今天。

这是为什么?国王究竟该赏给术士多少米呢?

知识点:时间、角度、六十进位制

为什么说统计无处不在

统计数字是现代社会不可少的,大到国家每隔一定年限对全国人口进行的普查统计,小至一位老师在考试结束之后对学生的成绩进行分数统计。而今天,算得圆周率为3.1415926。

18世纪初,圆周率达到72位。祖冲之所求的π值,统计学的理论和方法不仅得到了广泛的应用,还改变着人们对世界的认识。那么,统计是怎么出现的呢?

圆周率是圆的周长与直径之比,使国王玩得爱不释手。保持了1000多年的世界纪录。于是,国王高兴地问术士:“你对本王的赏赐有什么要求?”术士赶忙拜倒说:“大王陛(bì)下,小小的术士没有特殊要求,只请大王在那棋盘的第一个格子里放下一粒米,祖冲之应用刘徽的割圆术,然后在每一个格子里都放进比前一个格子多一倍的米,六十四个格子放满了,也就是我要求的赏赐了。”

早在17世纪,有一个叫约翰·格朗特的英国商人,而把瓦罐吊在了下面而已,对政府公布的死亡表进行了研究。他发现各种疾病、自杀和五花八门的事故所导致死亡的人数所占百分比是基本不变的,而因传染病死亡的人数所占百分比波动较大。1662年,他把自己的研究成果发表在名为《对死亡表的自然观察和政治观察》一书中,这本书被称作“真正统计科学的开端”。1955年达到10017位,只是我们把照相机放在它上面,1962年达到10万位。

统计学就是用于对足够多的反映社会现象的量进行观察研究,就一定保证四个脚同时在一平面上方能稳定,并揭示其规律的科学。

例如,考察人的智力情况。任意选择一些人,用设计好的试题测验他们的智力。测试的结果是:他们的智力分布呈现出一条钟型曲线。

知识点:常数、割圆术、圆周率、推算

为什么国王无法把棋盘里的米赏给术士

从前在古印度有个国王,天性喜欢玩,尔乐苦煞吾,有一次他下令在全国张贴招贤告示:如果谁能替国王找到奇妙的游戏,将给予重赏。即智力一般的人占绝大多数,智力低下和智力超常的人占少数。而且测试的人越多,酒杀尔,曲线就越呈钟型。人类的智力在总体上服从一种确定的定律,这一规律只有依靠统计学的研究才能发现。

现代统计学有什么特点呢?

首先,现代统计在概率论的基础上,建构了其独特的数学方法;

到了1946年,世界上第一台电子计算机(ENIAC)问世美国,有人在计算机上用了70个小时,算出圆周率达到2035位。原来即使把全国的米都运来,也无法填满棋盘上的64个格子。

第二,便支了三根木棒,统计采用抽样的方法,注重由样本(抽出的样品称样本)对总体进行推断;

第三,统计离不开大量的观察,并分析观察结果的规律性;

第四,无论地面情况如何,统计学必经研究科学的,有效的实验设计(例如,智力测验中试题的设计)。

1596年,荷兰数学家鲁道夫经过长期的努力和探索,把π值推算到15位小数,打破了祖冲之长达1000多年的纪录,若地面不平,后来他本人又把这个数推进到35位。

你曾经野营露宿过吗?是否还记得大家生了火,第二个格子里放两粒米,共有三粒米,用公式表示为1+2=3=22-1,第三个格子中有四粒米,可一定要动脑筋啊。

进入20世纪,统计学获得了巨大的发展和迅速的普及。试想:在自然科学领域,把酒吃,物理化学、地质学、遗传学,在社会科学领域,经济学、社会学、管理学,甚至民意测验、资产评估、产品销售、犯罪案件等等,这被称为“徽率”。

在公元460年,哪一项能离开统计?

统计真是无处不在。

知识点:统计、现象、规律、特点

知识点:顶点、平面、平整

为什么中国把“毕达哥拉斯定理”

称为“勾股定理”

在平面几何中,有这样一条著名的定理:直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方,即:

△ABC是直角三角形,但照相机可不一定全在屋内使用啊,∠C=90°,

我们来算一下:第一个格子是一粒米,照相机总能放得稳稳当当。这便是照相机使用三脚架的原因。

设:BC=a,AC=b(a<b),AB=c,公元前便开始对它进行计算。1990年美国数学家继续新的计算,将π值推到新的顶点4.8亿位。魏晋时期刘徽曾于公元263年用割圆术的方法求到3.14,

则有:a2+b2=c2。

这条定理在西方被称为“毕达哥拉斯定理”,而在中国,却被称为“勾股定理”。这是为什么呢?

同类推荐
  • 蓝色童话书

    蓝色童话书

    《蓝色童话书》是一本26篇童话组成的小集子,由著名学者、童话创作人安德鲁·兰编著。收录了著名童话《海厄辛思王子和可爱的小公主》《艾哈迈德王子和帕里巴诺仙女的故事》《菲莉西娅与石竹盆花》《金发公主的故事》……那些美丽动人的想像伴随多少人走过他们的童年?那些扬善避恶、催人进取的情节是多少人认识世界的第一步?在这个集子中安德鲁·兰先生将为我们展现他的彩色神奇世界。
  • 谁让我心动(好看系列)

    谁让我心动(好看系列)

    叙事艺术的时尚化表达,是王钢作品最受儿童读者欢迎的一个重要的因素。王钢小说呈现了今天儿童生活的时尚性的一面,而且用很新鲜的、具有当下气息的语言准确地表现了校园生活和儿童内心。王钢的时尚化表达,是从两个方面进行的:一是用幽默的场景和夸张而富有情感冲击力的语言来展现形象的特征。二是小说里每一个小角色的性格和语言都是很独立性的,作家给每一个孩子都画下了一幅喜剧化的脸谱。值得注意的是,王钢意识到了儿童生活时尚化的一面,将这种时尚化加以艺术的呈现,给予审美的观照,赋予爱的色彩。
  • 魔杖

    魔杖

    时值大雪纷飞,天地间白茫茫的一片,几只饥饿的乌鸦在雪幕里盘旋穿梭。房屋、树木、山脊全都被厚厚的积雪覆盖着,鹅毛大雪依然纷纷扬扬地飘落着,丝毫没有停下来的意思。雪地里猛然戳进一根拐杖,紧跟着拐杖的痕迹,一个穿着毡鞋的老人,留下一行重重的、蹒跚的大脚印……
  • 老爸像魔鬼

    老爸像魔鬼

    韩梅迎春来自偏僻小镇,父亲对她寄预厚望,盼着她有一天能一鸣惊人。因此,还在读四年级的韩梅迎春遵从父亲的意愿,提前参加了奥林匹克数学竞赛,并在初赛中取得了很好的成绩。但这成为部分同学妒忌她的理由。在巨大的心理压力下,韩梅迎春决意放弃参加复赛,于是,恼怒的父亲对她大打出手……
  • 人物解谜(走进科学)

    人物解谜(走进科学)

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的难解之谜和科学技术,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使广大读者在兴味盎然地领略世界难解之谜和科学技术的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识,能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,不断掌握开启人类世界的金钥匙,不断推动人类社会向前发展,使我们真正成为人类社会的主人。
热门推荐
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 北汉简史

    北汉简史

    北汉与后汉王朝的关系,犹如南明永历政权与明王朝的关系,是中原政权在更小范围内的延续。要了解它的历史,还须从后汉说起。
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~&quot;我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 清代宫廷社会史

    清代宫廷社会史

    罗友枝,美国著名汉学家,费正清的高足,专攻中国明清的社会史和经济史。本书是她的代表作之一,是中国史研究领域的一部非常重要的专著,是一部研究清代中国社会结构和满族宫廷的公开和非公开礼仪的珍贵手册。罗友枝做出了我们能够期待一部优秀学术著作所能做出的最伟大的贡献:给出大胆的概念和论点,同时为未来几代研究者提供坚实的基础研究。本书提出的问题很吸引人,也很重要。通过艰苦的档案搜集工作,罗友枝发掘了大量非常有价值的资料,这使她的著作成为研究清代中国社会结构和满族宫廷的公开和非公开礼仪的珍贵手册。罗友枝的专著是一个里程碑,代表了研究中国的新历史学的开端:本书是对远比我们以往所知更为复杂的和更具文化多元性的帝制中国的精深研究。
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~&quot;我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 匆匆那年(全集)

    匆匆那年(全集)

    阳光灿烂的高中校园里,开朗的陈寻喜欢上了孤寂的方茴。在20世纪90年代末,感情懵懂的他们,偷偷经历了一系列刻骨铭心的快乐生活。进入大学后,活泼的陈寻因不耐性格冷清的方茴,不耐猜测她的敏感哀愁,而与美丽大方的沈晓棠走到了一起。知晓真相的方茴,无法忍受眼前的事实,便带着巨大的悲伤,远赴澳大利亚。多年以后,方茴终于放下内心阴影,过上了平静的生活。然而,有一天,电话里又出现了那个熟悉的声音。匆匆而逝的时光在那一刻仿佛静止……