透过60个公式体验数学之美( 二 )



透过60个公式体验数学之美

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【透过60个公式体验数学之美】印度数学家斯里尼瓦瑟·拉马努金曾发表很多关于圆周率 π 表示方式 。这个公式因为收敛的速度异常地快,常用来计算其精确值 。
15. 能写成两个正整数的立方和的最小数

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数学上,1729 是一个可以用两种方式写成两个正整数的立方和的数字,而且是有这种特性的数字中最小的一个 。
16. 勾股定理

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平面几何中一个基本而重要的定理,且是人类早期发现并证明的重要数学定理之一 。
17. 微积分基本定理

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微积分基本定理(Fundamental theorem of calculus)描述了微积分的两个主要运算──微分和积分之间的关系 。
18. 留数定理

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在复分析中,留数定理(residue theorem,又叫残数定理)是用来计算解析函数沿着闭曲线的路径积分的一个有力的工具,也可以用来计算实函数的积分 。它是柯西积分定理和柯西积分公式的推论 。
19. 掠食者—猎物方程

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洛特卡-沃尔泰拉方程(Lotka-Volterra equation)别称掠食者—猎物方程 。是一个二元一阶非线性微分方程组成 。经常用来描述生物系统中,掠食者与猎物进行互动时的动态模型,也就是两者族群规模的消长 。
20. 扩散方程

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扩散方程是一类偏微分方程,用来描述扩散现象中的物质密度的变化 。通常也用来和扩散类似的现象,例如在群体遗传学中等位基因在群体中的扩散 。
21. 圆周率的定义

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圆周率 π 是一个数学常数,为一个圆的周长和其直径的比率 。
22. 指数函数与自身的导数恒等

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很多增长过程的问题都可以用指数函数 e^x 来模拟 。
23. 麦克劳林级数

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泰勒级数(Taylor series)用无限项连加式——级数来表示一个函数,这些相加的项由函数在某一点的导数求得 。泰勒级数是以于1715年发表了泰勒公式的英国数学家布鲁克·泰勒(Sir Brook Taylor)来命名的 。通过函数在自变量零点的导数求得的泰勒级数又叫做麦克劳林级数,以苏格兰数学家科林·麦克劳林的名字命名 。
24. 特征值和特征向量

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线性代数中,对于一个给定的方阵 A,它的特征向量(eigenvector)x 经过这个线性变换之后,得到的新向量仍然与原来的 x 保持在同一条直线上,但其长度或方向也许会改变 。
λ 为纯量,即特征向量的长度在该线性变换下缩放的比例,称 λ 为其特征值(eigenvalue) 。如果特征值为正,则表示 x 在经过线性变换的作用后方向也不变;如果特征值为负,说明方向会反转;如果特征值为 0,则是表示缩回零点 。
25. 三角不等式

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三角不等式是数学上的一个不等式,表示两条边的长度之和总是大于第三边 。它除了适用于三角形之外,还适用于其他数学范畴及日常生活中 。
26. 素数计数函数的第一个估计定义

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素数的出现规律一直困惑著数学家 。一个个地看,素数在正整数中的出现没有什么规律 。可是总体地看,素数的个数竟然有规可循 。对正实数 x,定义 π 为素数计数函数,亦即不大于 x 的素数个数 。数学家找到了一些函数来估计 π 的增长 。上面就是第一个这样的估计 。