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没有最美只有更美——数学史上美得令人叹服的方程

 Qinxq 2020-01-08

数理方程蕴含着诸多美妙之处

解读了自然界的真理

那么当方程遇到了计算机

也是美的一塌糊涂

雅各布线:纵使改变,依然故我

没有最美只有更美——数学史上美得令人叹服的方程

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关于雅各布线,最为人们津津乐道的轶事之一,是雅各布醉心于研究对数螺线,这项研究从1691年就开始了。他发现,对数螺线经过各种变换后仍然是对数螺线,如它的渐屈线和渐伸线是对数螺线,自极点至切线的垂足的轨迹,以极点为发光点经对数螺线反射后得到的反射线,以及与所有这些反射线相切的曲线(回光线)都是对数螺线。他惊叹这种曲线的神奇,竟在遗嘱里要求后人将对数螺线刻在自己的墓碑上,并附以颂词“纵然变化,依然故我”,用以象征死后永生不朽。

阿基米德线:再给我点儿时间,让我把它证完

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据说,阿基米德螺线最初是由阿基米德的老师柯农(欧几里德的弟子)发现的。柯农死后,阿基米德继续研究,又发现许多重要性质,因而这种螺线就以阿基米德的名字命名了。

圆线:你的坚定使我的圆圈圆得完美

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心脏线:美丽的爱情故事

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法国数学家笛卡尔在1649年欧洲大陆爆发黑死病时流浪到瑞典,在斯德哥尔摩的街头,52岁的笛卡尔邂逅了18岁的瑞典公主克里斯汀。几天后,他意外的接到通知,国王聘请他做小公主的数学老师。跟随前来通知的侍卫一起来到皇宫,他见到了在街头偶遇的女孩子。从此,他当上了小公主的数学老师。

小公主的数学在笛卡尔的悉心指导下突飞猛进,笛卡尔向她介绍了自己研究的新领域——直角坐标系。每天形影不离的相处使他们彼此产生爱慕之心,公主的父亲国王知道了后勃然大怒,下令将笛卡尔处死,小公主克里斯汀苦苦哀求后,国王将其流放回法国,克里斯汀公主也被父亲软禁起来。

笛卡尔回法国后不久便染上重病,他日日给公主写信,因被国王拦截,克里斯汀一直没收到笛卡尔的信。笛卡尔在给克里斯汀寄出第十三封信后就气绝身亡了,这第十三封信内容只有短短的一个公式:r=a(1-sinθ)。

国王看不懂,觉得他们俩之间并不是总是说情话的,将全城的数学家召集到皇宫,但没有一个人能解开,他不忍心看着心爱的女儿整日闷闷不乐,就把这封信交给一直闷闷不乐的克里斯汀。

公主看到后,立即明了恋人的意图,她马上着手把方程的图形画出来,一颗心形图案出现在眼前,克里斯汀不禁流下感动的泪水,这条曲线就是著名的“心形线”。

国王死后,克里斯汀登基,立即派人在欧洲四处寻找心上人,无奈斯人已故,先她一步走了,徒留她孤零零在人间......据说这封享誉世界的另类情书还保存在欧洲笛卡尔的纪念馆里。

虽然这个故事是假的。。。

玫瑰线:与浪漫不沾边

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玫瑰线的说法源于欧洲海图。在中世纪的 航海地图上,并没有经纬线,有的只是一些从中心有序地向外辐射的互相交叉的直线方向线。此线也称罗盘线, 希腊神话里的各路风神被精心描绘在这些线上,作为方向的记号。所以,哥伦布探险队中的西班牙水手想到方向的时候,并不是罗盘方位上的多少度,而是风(losvientos)。而葡萄牙水手则称他们的罗盘盘面为风的玫瑰(rosedosventor)。水手们根据太阳的位置估计风向,再与“ 风玫瑰”对比找出航向。玫瑰线,即指引方向的线。

笛卡尔线:我思故我在

没有最美只有更美——数学史上美得令人叹服的方程

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笛卡尔在1638年首次讨论了此曲线。这个代数曲线名字来自拉丁文的folium ,意思是 'leaf'(叶子)。

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