数学最奇葩的九个定理(谁知道几个有趣的定理..)

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谁知道几个有趣的定理..
285714*3=857142 142857*3=428571 999999/7=142857 142857*2=285714 285714*2=571428 428571*2=857142 142857*5=714285 ……………………………… 自己观察每个六位数的数字和其他的数字相比较,会发现很好玩的规律 地图四色定理(Four color theorem)最先是由一位叫古德里(Francis Guthrie)的英国大学生提出来的。德·摩尔根(Augustus De Morgan,1806~1871)1852年10月23日致哈密顿的一封信提供了有关四色定理来源的最原始的记载。他在信中简述了自己证明四色定理的设想与感受。一个多世纪以来,数学家们为证明这条定理绞尽脑汁,所引进的概念与方法刺激了拓扑学与图论的生长、发展。1976年美国数学家阿佩尔(K.Appel)与哈肯(W.Haken)宣告借助电子计算机获得了四色定理的证明,又为用计算机证明数学定理开拓了前景。 四色问题又称四色猜想,是世界近代三大数学难题之一。 四色问题的内容是:“任何一张地图只用四种颜色就能使具有共同边界的国家着上不同的颜色。”用数学语言表示,即“将平面任意地细分为不相重迭的区域,每一个区域总可以用1,2,3,4这四个数字之一来标记,而不会使相邻的两个区域得到相同的数字。” 这里所指的相邻区域,是指有一整段边界是公共的。如果两个区域只相遇于一点或有限多点,就不叫相邻的。因为用相同的颜色给它们着色不会引起混淆。 四色猜想的提出来自英国。1852年,毕业于伦敦大学的弗南西斯·格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时,发现了一种有趣的现象:“看来,每幅地图都可以用四种颜色着色,使得有共同边界的国家都被着上不同的颜色。”这个现象能不能从数学上加以严格证明呢?他和在大学读书的弟弟格里斯决心试一试。兄弟二人为证明这一问题而使用的稿纸已经堆了一大叠,可是研究工作没有进展。 1852年10月23日,他的弟弟就这个问题的证明请教了他的老师、著名数学家德·摩尔根,摩尔根也没有能找到解决这个问题的途径,于是写信向自己的好友、著名数学家汉密尔顿爵士请教。汉密尔顿接到摩尔根的信后,对四色问题进行论证。但直到1865年汉密尔顿逝世为止,问题也没有能够解决。 1872年,英国当时最著名的数学家凯利正式向伦敦数学学会提出了这个问题,于是四色猜想成了世界数学界关注的问题。世界上许多一流的数学家都纷纷参加了四色猜想的大会战。1878~1880年两年间,著名的律师兼数学家肯普(Alfred Kempe)和泰勒(Peter Guthrie Tait)两人分别提交了证明四色猜想的论文,宣布证明了四色定理,大家都认为四色猜想从此也就解决了。 肯普的证明是这样的:首先指出如果没有一个国家包围其他国家,或没有三个以上的国家相遇于一点,这种地图就说是“正规的”(左图)。如为正规地图,否则为非正规地图(右图)。一张地图往往是由正规地图和非正规地图联系在一起,但非正规地图所需颜色种数一般不超过正规地图所需的颜色,如果有一张需要五种颜色的地图,那就是指它的正规地图是五色的,要证明四色猜想成立,只要证明不存在一张正规五色地图就足够了。 肯普是用归谬法来证明的,大意是如果有一张正规的五色地图,就会存在一张国数最少的“极小正规五色地图”,如果极小正规五色地图中有一个国家的邻国数少于六个,就会存在一张国数较少的正规地图仍为五色的,这样一来就不会有极小五色地图的国数,也就不存在正规五色地图了。这样肯普就认为他已经证明了“四色问题”,但是后来人们发现他错了。 不过肯普的证明阐明了两个重要的概念,对以后问题的解决提供了途径。第一个概念是“构形”。他证明了在每一张正规地图中至少有一国具有两个、三个、四个或五个邻国,不存在每个国家都有六个或更多个邻国的正规地图,也就是说,由两个邻国,三个邻国、四个或五个邻国组成的一组“构形”是不可避免的,每张地图至少含有这四种构形中的一个。 肯普提出的另一个概念是“可约”性。“可约”这个词的使用是来自肯普的论证。他证明了只要五色地图中有一国具有四个邻国,就会有国数减少的五色地图。自从引入“构形”,“可约”概念后,逐步发展了检查构形以决定是否可约的一些标准方法,能够寻求可约构形的不可避免组,是证明“四色问题”的重要依据。但要证明大的构形可约,需要检查大量的细节,这是相当复杂的。 11年后,即1890年,在牛津大学就读的年仅29岁的赫伍德以自己的精确计算指出了肯普在证明上的漏洞。他指出肯普说没有极小五色地图能有一国具有五个邻国的理由有破绽。不久,泰勒的证明也被人们否定了。人们发现他们实际上证明了一个较弱的命题——五色定理。就是说对地图着色,用五种颜色就够了。后来,越来越多的数学家虽然对此绞尽脑汁,但一无所获。于是,人们开始认识到,这个貌似容易的题目,其实是一个可与费马猜想相媲美的难题。 进入20世纪以来,科学家们对四色猜想的证明基本上是按照肯普的想法在进行。1913年,美国著名数学家、哈佛大学的伯克霍夫利用肯普的想法,结合自己新的设想;证明了某些大的构形可约。后来美国数学家富兰克林于1939年证明了22国以下的地图都可以用四色着色。1950年,有人从22国推进到35国。 1960年,有人又证明了39国以下的地图可以只用四种颜色着色;随后又推进到了50国。看来这种推进仍然十分缓慢。 高速数字计算机的发明,促使更多数学家对“四色问题”的研究。从1936年就开始研究四色猜想的海克,公开宣称四色猜想可用寻找可约图形的不可避免组来证明。他的学生丢雷写了一个计算程序,海克不仅能用这程序产生的数据来证明构形可约,而且描绘可约构形的方法是从改造地图成为数学上称为“对偶”形着手。 他把每个国家的首都标出来,然后把相邻国家的首都用一条越过边界的铁路连接起来,除首都(称为顶点)及铁路(称为弧或边)外,擦掉其他所有的线,剩下的称为原图的对偶图。到了六十年代后期,海克引进一个类似于在电网络中移动电荷的方法来求构形的不可避免组。在海克的研究中第一次以颇不成熟的形式出现的“放电法”,这对以后关于不可避免组的研究是个关键,也是证明四色定理的中心要素。 电子计算机问世以后,由于演算速度迅速提高,加之人机对话的出现,大大加快了对四色猜想证明的进程。美国伊利诺大学哈肯在1970年着手改进“放电过程”,后与阿佩尔合作编制一个很好的程序。就在1976年6月,他们在美国伊利诺斯大学的两台不同的电子计算机上,用了1200个小时,作了100亿判断,终于完成了四色定理的证明,轰动了世界。 这是一百多年来吸引许多数学家与数学爱好者的大事,当两位数学家将他们的研究成果发表的时候,当地的邮局在当天发出的所有邮件上都加盖了“四色足够”的特制邮戳,以庆祝这一难题获得解决。 “四色问题”的被证明仅解决了一个历时100多年的难题,而且成为数学史上一系列新思维的起点。在“四色问题”的研究过程中,不少新的数学理论随之产生,也发展了很多数学计算技巧。如将地图的着色问题化为图论问题,丰富了图论的内容。不仅如此,“四色问题”在有效地设计航空班机日程表,设计计算机的编码程序上都起到了推动作用。 不过不少数学家并不满足于计算机取得的成就,他们认为应该有一种简捷明快的书面证明方法。直到现在,仍由不少数学家和数学爱好者在寻找更简洁的证明方法。由柳洪平创建
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你见过哪些堪称绝妙的数学证明
以下是一些堪称绝妙的数学证明:
1. 费马大定理的证明:费马大定理是一个世纪之谜,该定理最终于1995年被安德鲁·怀尔斯证明,他使用了数论中的“无穷降指法”来证明该定理,这被认为是数学中最伟大的证明之一。
2. 矩阵乘法的证明:尽管矩阵乘法很简单且易于理解,但它是一个非常重要的数学概念,广泛应用于计算机科学和工程学中。矩阵乘法的证明也很有趣,它涉及到矩阵的运算和向量空间的理论,同时还需要一些抽象的数学概念。
3. 均值不等式的证明:均值不等式是一个基本的不等式,它在许多领域中都有应用。它声称:对于正实数,这个定理的证明涉及到数学归纳法和不等式的理论,但它非常优美和简洁。
4. 费马小定理的证明:费马小定理是一个用于检查素数的简单且实用的算法,它声称对于素数和任意整数,这个定理的证明可以通过模运算和欧拉定理来进行。
5. 欧拉公式的证明:欧拉公式是数学中最美丽和神秘的公式之一,它描述了三个基本数学常数之间的关系,欧拉公式的证明需要使用级数和复数的理论,但它非常优美和奇妙。
总之:数学有很多都是堪称绝妙的证明,这就是数学的魅力!
最神奇的数学定理
最神奇的数学定理帕斯卡定理。
帕斯卡定理指圆锥曲线内接六边形(包括退化的六边形)其三对边的交点共线,与布列安桑定理对偶,是帕普斯定理的推广。定理约于公元1639年为法国数学家布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal)所发现,被称为帕斯卡定理,是射影几何中的一个重要定理。
如果一个六边形内接于一条二次曲线(圆、椭圆、双曲线、抛物线),那么它的三对对边的交点在同一条直线上。由于六边形的存在多种情况,帕斯卡定理的图形也存在多种,它们虽然看起来截然不同,但均为帕斯卡定理,证明它们的方法也是相同的。
布列安桑定理:
布列安桑(Brianchon)定理是一个射影几何中的著名定理,它断言六条边和一条圆锥曲线相切的六边形的三条对角线共点,此点被称为该六边形的布列安桑点。布列安桑定理的逆定理亦同样成立,即如果一个六边形的三条对角线共点,则它的六条边和一条圆锥曲线相切。
布列安桑定理由法国数学家Charles Julien Brianchon(1783–1864)发现,按照法语发音,Brianchon应该译为“布里昂雄”,现在的数学名词译者多不懂法语,误按英语发音译为“布列安桑”,此名词已广为人知,故从之。布列安桑定理是射影几何中的另一个著名定理:帕斯卡(Pascal)定理的对偶定理。
求世界数学著名定理
托勒密定理:四边形的两对边乘积之和等于其对角线乘积的充要条件是该四边形内接于一圆。
蝴蝶定理:P是圆O的弦AB的中点,过P点引圆O的两弦CD、EF,连结DE交AB于M,连结CF交AB于N,则有MP=NP。
帕普斯定理:设六边形ABCDEF的顶点交替分布在两条直线a和b上,那么它的三双对边所在直线的交点X、Y、Z在一直线上。
高斯线定理:四边形ABCD中,直线AB与直线CD交于E,直线BC与直线AD交于F,M、N、Q分别为AC、BD、EF的中点,则有M、N、O共线。
莫勒定理:三角形三个角的三等分线共有6条,每相邻的(不在同一个角的)两条三等分线的交点,是一个等边三角形的顶点。
拿破仑定理:以三角形各边为边分别向外侧作等边三角形则他们的中心构成一个等边三角形。
帕斯卡定理:若一个六边形内接于一条圆锥曲线,则这个六边形的三双对边的交点在一条直线上。
布利安双定理:设一六角形外切于一条圆锥曲线,那么它的三双对顶点的连线共点。
梅尼劳斯定理:如果一直线与三角形ABC的边BC、CA、AB分别交于L、M、N,则有:(AN/NB)*(BL/LC)*(CM/MA)=1 (考虑线段方向,则等式右边为-1)。
它的逆定理:若有三点L、M、N分别在三角形ABC的边BC、CA、AB或其延长线上(至少有一点在延长线上),且满足(AN/NB)*(BL/LC)*(CM/MA)=1,则L、M、N三点共线。
塞瓦定理:设O是三角形ABC内任意一点, AO、BO、CO分别交对边于D、E、F,则(BD/DC)*(CE/EA)*(AF/FB)=1。
它的逆定理:在三角形ABC三边所在直线BC、CA、AB上各取一点D、E、F,若有(BD/DC)*(CE/EA)*(AF/FB)=1,则AD、BE、CE平行或共点。
斯特瓦尔特定理:在三角形ABC中,若D是BC上一点,且BD=p,DC=q,AB=c,AC=b,则AD^2=-pq。
泰博定理:取平行四边形的边为正方形的边,作四个正方形(同时在平行四边形内或外皆可)。正方形的中心点所组成的四边形为正方形;取正方形的两条邻边为三角形的边,作两个等边三角形(同时在正方形内或外皆可)。这两个三角形不在正方形边上的顶点,和正方形四个顶点中唯一一个不是三角形顶点的顶点,组成一等边三角形;给定任意三角形ABC,BC上任意一点M,作两个圆形,均与AM、BC、外接圆相切,该两圆的圆心和三角形内接圆心共线。
凡·奥贝尔定理:给定一个四边形,在其边外侧构造一个正方形。将相对的正方形的中心连起,得出两条线段。线段的长度相等且垂直(凡·奥贝尔定理适用于凹四边形)。
西姆松定理:从一点向三角形的三边所引垂线的垂足共线的充要条件是该点落在三角形的外接圆上。
最恐怖的数学定理 有哪些奇怪的定理
最恐怖的数学定理有喝醉的小鸟、不能抚平的毛球、气候完全相同的另一端、平分火腿三明治、“你在这里”等。
恐怖的数学定理有哪些
1.喝醉的小鸟
定理:喝醉的酒鬼总能找到回家的路,喝醉的小鸟则可能永远也回不了家。
假设有一条水平直线,从某个位置出发,每次有50%的概率向左走1米,有50%的概率向右走1米。按照这种方式无限地随机游走下去,最终能回到出发点的概率是多少?答案是100%。在一维随机游走过程中,只要时间足够长,我们最终总能回到出发点。
现在考虑一个喝醉的酒鬼,他在街道上随机游走。假设整个城市的街道呈网格状分布,酒鬼每走到一个十字路口,都会概率均等地选择一条路(包括自己来时的那条路)继续走下去。那么他最终能够回到出发点的概率是多少呢?答案也还是100%。刚开始,这个醉鬼可能会越走越远,但最后他总能找到回家路。
不过,醉酒的小鸟就没有这么幸运了。假如一只小鸟飞行时,每次都从上、下、左、右、前、后中概率均等地选择一个方向,那么它很有可能永远也回不到出发点了。事实上,在三维网格中随机游走,最终能回到出发点的概率只有大约34%。
这个定理是著名数学家波利亚(George Pólya)在1921年证明的。随着维度的增加,回到出发点的概率将变得越来越低。在四维网格中随机游走,最终能回到出发点的概率是19.3%,而在八维空间中,这个概率只有7.3%。
2.不能抚平的毛球
定理:你永远不能理顺椰子上的毛。
想象一个表面长满毛的球体,你能把所有的毛全部梳平,不留下任何像鸡冠一样的一撮毛或者像头发一样的旋吗?拓扑学告诉你,这是办不到的。这叫做毛球定理(hairy ball theorem),它也是由布劳威尔首先证明的。用数学语言来说就是,在一个球体表面,不可能存在连续的单位向量场。这个定理可以推广到更高维的空间:对于任意一个偶数维的球面,连续的单位向量场都是不存在的。
毛球定理在气象学上有一个有趣的应用:由于地球表面的风速和风向都是连续的,因此由毛球定理,地球上总会有一个风速为0的地方,也就是说气旋和风眼是不可避免的。
3.平分火腿三明治
定理:任意给定一个火腿三明治,总有一刀能把它切开,使得火腿、奶酪和面包片恰好都被分成两等份。
而且更有趣的是,这个定理的名字真的就叫做“火腿三明治定理”(ham sandwich theorem)。它是由数学家亚瑟•斯通(Arthur Stone)和约翰•图基(John Tukey)在1942年证明的,在测度论中有着非常重要的意义。
火腿三明治定理可以扩展到n维的情况:如果在n维空间中有n个物体,那么总存在一个n-1维的超平面,它能把每个物体都分成“体积”相等的两份。这些物体可以是任何形状,还可以是不连通的(比如面包片),甚至可以是一些奇形怪状的点集,只要满足点集可测就行了。

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