你不知道的数学趣闻(一)
本期介紹的你可能不知道的數學趣聞有:
數學神童維納的年齡
海盜分金問題
灌水問題
一封數學情書
完美正方形
數學神童維納的年齡
20世紀著名數學家諾伯特·維納,從小就智力超常,三歲時就能讀寫,十四歲時就大學畢業了。幾年后,他又通過了博士論文答辯,成為美國哈佛大學的科學博士。?
在博士學位的授予儀式上,執行主席看到一臉稚氣的維納,頗為驚訝,于是就當面詢問他的年齡。維納不愧為數學神童,他的回答十分巧妙:“我今年歲數的立方是個四位數,歲數的四次方是個六位數,這兩個數,剛好把十個數字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9全都用上了,不重不漏。這意味著全體數字都向我俯首稱臣,預祝我將來在數學領域里一定能干出一番驚天動地的大事業。”?
維納此言一出,四座皆驚,大家都被他的這道妙題深深地吸引住了。整個會場上的人,都在議論他的年齡問題。?
其實這個問題不難解答,但是需要一點數字“靈感”。不難發現,21的立方是四位數,而22的立方已經是五位數了,所以維納的年齡最多是21歲;同樣道理,18的四次方是六位數,而17的四次方則是五位數了,所以維納的年齡至少是18歲。這樣,維納的年齡只可能是18、19、20、21這四個數中的一個。?
剩下的工作就是“一一篩選”了。20的立方是8000,有3個重復數字0,不合題意。同理,19的四次方等于130321,21的四次方等于194481,都不合題意。最后只剩下一個18,是不是正確答案呢?驗算一下,18的立方等于5832,四次方等于104976,恰好“不重不漏”地用完了十個阿拉伯數字,多么完美的組合!?
這個年僅18歲的少年博士,后來果然成就了一番大事業:他成為信息論的前驅和控制論的奠基人。
海盜分金問題
經濟學上有個“海盜分金”模型:是說5個海盜搶得100枚金幣,他們按抽簽的順序依次提方案:首先由1號提出分配方案,然后5人表決,超過半數同意方案才被通過,否則他將被扔入大海喂鯊魚,依此類推。“海盜分金”其實是一個高度簡化和抽象的模型,體現了博弈的思想。在“海盜分金”模型中,任何“分配者”想讓自己的方案獲得通過的關鍵是事先考慮清楚“挑戰者”的分配方案是什么,并用最小的代價獲取最大收益,拉攏“挑戰者”分配方案中最不得意的人們。
有興趣的同學可以試著推理一下哦~ ? ??
灌水問題
公園水池每周需換一次水.水池有甲、乙、丙三根進水管.第一周小李按甲、乙、丙、甲、乙、丙……的順序輪流打開小1時,恰好在打開某根進水管1小時后灌滿空水池.第二周他按乙、丙、甲、乙、丙、甲……的順序輪流打開1小時,灌滿一池水比第一周少用了15分鐘;第三周他按丙、乙、甲、丙、乙、甲……的順序輪流打開1小時,比第一周多用了15分鐘.第四周他三個管同時打開,灌滿一池水用了2小時20分,第五周他只打開甲 管,那么灌滿一池水需用________小時
一封數學情書
當你學好數學后,寫出的情書應該是這樣的
甚至這樣的
完美正方形
“完美正方形”是指在一正方形內切割出大小都相異的小正方形。此概念最早由莫倫提出,完美正方形的最小階數為21階。
數學家們一度花了很大精力都無任何結果,以至于1930年蘇聯著名數學家魯金猜想,不可能把一個正方形分割成有限個大小不同的正方形。
莫倫對此猜想提出了挑戰,并提供了一個解決思路:如果同一個矩形有兩個不同的正方形剖分,且其中一個剖分的每個正方形都不同于另一個剖分的每個正方形,那么,這兩個剖分再添上兩個正方形(它異于兩個剖分中的任何一個正方形),便可構造出一個完美正方形。而在此之前,完美矩形已經有了比較豐富的成果。
1939年,斯普拉格按照莫倫的構想成功地構造出一個55階的完美正方形,其邊長為4205。
幾個月后,階數更小(28階)、邊長更短(1015)的完美正方形由劍橋大學三一學院的四位大學生構造出來。
1948年,威爾科克斯構造出24階完美正方形,但其中含有一個完美矩形(此類正方形被稱為混完美正方形。完全由正方形構造成的正方形稱為純完美正方形)。一直到1978年,這個紀錄才被打破。
1967年,威爾森構造成功25階、26階完美正方形。
1962年,荷蘭特溫特技術大學的杜伊維斯廷證明:不存在20階以下的完美正方形。
1978年,杜伊維斯廷借助計算機技術,成功地構造出一個21階的完美正方形,它是唯一的,且它不僅階數最低,同時數字也更簡單,此外構造上它也有許多優美的特點,比如2的某些次冪恰好位于一條對角線上,等等。
杜伊維斯廷同時還證明了:低于21階的完美正方形不存在。
1982年,杜伊維斯廷又證明了:不存在低于24階的混完美正方形。
1992年,布卡姆和杜伊維斯廷給出了21~25階全部207個純完美正方形:
階數 21 22 23 24 25
個數 1 ? ?8 ?12 26 160
至此,完美正方形的討論暫時畫上一個句號。但數學家的研究并沒有止,他們又研究了不同大小正方形是否可以填充整個平面的問題,此外他們還將完美剖分的問題推廣到莫比烏斯帶、圓柱面、環面和克萊茵瓶上,也取得了許多有趣的成果。
但是立方體填充被證明是沒有的。
————
編輯?∑Gemini
?來源:明達之音-西電數統院
?泰勒定理的奇聞軼事
?丘成桐:漫談微分幾何
?Leibniz 如何想出微積分?(一)
?線性相關和秩的物理意義
?數學史上你認為最丑陋的公式是什么?
?陶哲軒談什么是好的數學
?田淵棟:數學的用處(下篇)
?你絕對沒想過原來數學家這么流氓,一言不合就進行暴力證明
?世界上最牛的五篇博士論文
?數學中有哪些巧合讓人眼前一亮?
?算法立功!清華畢業教授美國被搶車,警察無能為力自己用“貪心算法”找回
?學術史上的奇文:怎樣用數學抓獅子
?臺大教授的反思:最難的一課 我們卻沒教給學生
?麻省理工學院(MIT)研究生學習指導—— 怎樣做研究生
?分享 數學,常識和運氣 ——投資大師詹姆斯·西蒙斯2010年在MIT的講座
算法數學之美微信公眾號歡迎賜稿
稿件涉及數學、物理、算法、計算機、編程等相關領域,經采用我們將奉上稿酬。
投稿郵箱:math_alg@163.com
總結
以上是生活随笔為你收集整理的你不知道的数学趣闻(一)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 又一所新大学来了!投资百亿,对标国际一流
- 下一篇: 互联网人才流向说明了什么