第三百一十二章 艾維琳的直覺(下)
字數:5144 加入書籤
“.......”
長椅上。
看著一臉虛心求教表情的艾維琳,徐雲的表情不由有些微妙。
眾所周知。
人有三大幻覺:
有人找我、
我能反殺、
他她喜歡我。
作為一名很有逼數的後世來人。
徐雲雖然沒有自戀到妹子會和自己表白的地步,但在聽到這姑娘有問題要問自己的時候,多少還是下意識的以為對方會冒出些和自己來路有關的話。
結果沒想到.......
艾維琳所說的問題,還真是一個問題?
斐波那契數列。
這是一個非常非常有名的數學謎團,在數學和生活以及自然界中都極其有用。
斐波那契數列最早可以追溯到公元7世紀,當時印度有個數學家叫做gopaa。
此人在研究箱子包裝物件長度恰好為1和2時的方法數時首先描述了這個數列,也就是下麵這個問題:
有n個台階,你每次隻能跨一階或兩階,上樓有幾種方法?
接著這個問題再一次變化,進階成了更有名的兔子謎團:
假設兔子在出生兩個月後就有繁殖能力,一對兔子每個月能生出一對小兔子。
如果所有兔子都不死,那麽一年以後可以繁殖多少對兔子?
這個問題最終由斐波那契歸納成了一個數列,也就是:
0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377…這樣一個無限數列。
它的特點是後一個數字是前兩個數字之和,0+1=1,1+1=2,1+2=3往後類推.......
而且用前一個數字來除以後一個數字,就無限接近於黃金分割數0.618。
這個數列用公式表達的話則是xn=x(n1)+x(n2),其中x0=0,x1=1。
小說《達芬奇密碼》中。
盧浮宮館長被人殺害陳屍在地板上,當時館長脫光了衣服,擺成達·芬奇名畫維特魯威人並且留下了一些奇怪的密碼。
而這些讓人難以琢磨的密碼,正是斐波那契數列。
自然界中的蜜蜂家譜、鬆果葉序甚至瓜果外形都和斐波那契數列有關——2005年曹則賢教授與中國科學院物理研究所合作,利用銀核和氧化矽殼研究直徑約10微米的微結構中的應力。
最終通過操縱銀核和二氧化矽殼構成的無機微結構上的應力,順利的產生了斐波那契螺旋圖案。
數學和物理越深入研究,就越會感歎生命的奇妙。
對了。
既然說到了曹則賢教授,這裏就順帶簡單辟個謠。
這位曹則賢教授也是個爭議性很大的名嘴,他是科技部973納米材料項目的首席科學家,百人計劃級別的大佬。
不過嘴中經常會冒出一些比較離譜的觀點,其中有真也有假。
例如他曾經在國科大的講座上說過這麽一句話:
“有85的數學和物理知識沒有傳入華夏,這些知識都被外國人緊緊捂著。”
這句話其實是有些唬人的,有點刻意為人設而口出狂言的味道。
誰都知道國外必然有一些知識沒有與咱們共享,但那些內容主要涵蓋於前端領域,並且決然沒有85這麽離譜。
於是呢。
當時被和他一起說出口、用於佐證以上觀點的另一句話,在網上便也成了笑談:
“你們不知道吧,三角形有44072個心。”
但實際上這句話是正確的,並且是一個非常正式的數學研究方向。
隻不過它是隸屬於初等平麵幾何的結論,平幾早就不再是前端數學的研究方向了,對於大多數人來說基本上用不到。
所以這個知識不是沒傳入國內,而是教了也沒啥意義——哪怕是國外頂尖大學的頂尖競賽班,也不會對這些三角心進行研究。
一般來說。
普通人隻需要掌握五心,學幾何的頂多頂多掌握50種就到頂了。
再往後差不多屬於純理論的範疇,極其冷門且偏僻。
因此曹教授拿這個例子去佐證“有85的數學和物理知識沒有傳入華夏”的做法並不正確,不過本身這個數字沒啥問題。
不是反智,更不是民科,因為三角心的判定是三線共點,由此鎖定的心實在是太多太多了。
目前有個網站將這些心都收錄在了一起,網址為fasvie.educycopediaetcpart4。這位畢竟是蝸殼的教授,口嗨的內容躺平任嘲,不過這個數據倒確實是無誤的)
ok,話題再回歸原處。
斐波那契數列在生活和數學上的應用極廣,而其中的完全平方項有哪些,也一直是個很有矛盾色彩的問題。
所謂完全平方數。
指的是一個數能表示成某個整數的平方的形式。
比如說4=22,9=33,256=44等等......
為啥說斐波那契數列中的完全平方項是個很矛盾的問題呢?
原因很簡單。
這個問題直到徐雲穿越的五十多年前,也就是1964年的時候才被英國的數學家j.h.e.計算出來。
從時間節點上來說,無疑屬於近代才被破解的一道難題。
但與此同時。
它的破解過程運用的都是初等數論內容,和素數定理與四色定理一個性質。
這也是極少數能夠用初等數論解決的數學難題之一,理論上在1800年其實就可以破解出來了。
當然了。
以前那個極少數的例子不包括哥猜——運氣好的話,每年你都能看到上千條哥德巴赫猜想的初等證明從國內外的民科手中誕生.......
不過就像物理學可以分成經典物理和更微觀的量子物理一樣。
j.h.e....也就是科恩證明出來的完全平方項隻是某個範圍內的答案,比較公認的是前二十萬個斐波那契數這個範圍。
如果將範圍無限擴大,那麽還是可以再找到幾個完全平方項的。
比如說第四個數是884358447525575649,大概在1056412078的位置。
再往後還有6.1613e+030,9.9692e+030等等......
這種同樣是屬於理論上的研究範圍,對於目前的艾維琳來說,使用科恩的解題方式就足夠了。
隨後徐雲接過紙和筆,一邊說一邊演算了起來:
“首先我們先定義一個盧卡斯數列,也就是斐波那契數列,xn=x(n1)+x(n2),不過x屬於n,n≥3......”
“接著把定義域由自然數集推廣到整數集........,可得2f_+n=f__n+f_n_......”
“令=1,可得2f_n+1=f_1_n+f_n_1....從而2_+n=5f_f_n+_n_......”
“然後這樣進進出出數學歸納法).....加速減速二次剩餘)......再把它磨潤一點歐拉判別法),從這個位置摸兩下輾轉相除法)......然後九淺一深模周期數列).......”
十多分鍾後。
“......綜上所述,1,1,144,就是斐波那契數列中僅有的完全平方項!“
徐雲放下筆,深呼出一口氣,對艾維琳說道:
“搞定!”
艾維琳接過算紙,仔細的看了起來。
徐雲則靠到了長椅上,在艾維琳視野的盲區抹了把額頭上的汗。
總算搞定了......
接下來應該可以潤了吧?
然而就在徐雲以為自己過關之際,他的耳邊忽然又響起了艾維琳的聲音:
“羅峰同學,你是什麽時候解開斐波那契數列中完全平方項這個問題的?”