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【120121】神奇的数学。

只看楼主收藏回复

突然很想研究数学。
嘿嘿。


1楼2012-01-21 15:05回复
    当增长率为100%保持不变时,在单位时间内细胞种群最多只能扩大2.71828倍。 数学家把这个数就称为e,它的含义是单位时间内,持续的翻倍增长所能达到的极限值 。
    这个值是自然增长的极限,是“自然律”的精髓所在,因此以e为底的对数,就叫做自然对数。


    2楼2012-01-21 15:06
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      用72除以增长率就是翻倍的大致时间。这正是经济学上著名的72法则。


      3楼2012-01-21 15:07
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        e是“指数”(exponential)的首字母,也是欧拉名字的首字母。和圆周率π及虚数单位i一样,e是最重要的数学常数之一。第一次把e看成常数的是雅各布•伯努利,他开始尝试计算lim(1+1/n) n 的值,1727年欧拉首次用小写字母“e”表示这常数,此后遂成标准。


        4楼2012-01-21 15:07
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          神奇的欧拉恒等式。
          真的很美...


          5楼2012-01-21 15:08
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            随着维度的增加,回到出发点的概率将变得越来越低。
            这个定理是著名数学家波利亚(George Pólya)在 1921 年证明的。
            在二维空间走,回到原点的概率是100%,三维的是34&,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% 。
            


            6楼2012-01-21 15:11
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              定理:把一张当地的地图平铺在地上,则总能在地图上找到一点,这个点下面的地上的点正好就是它在地图上所表示的位置。
              也就是说,如果在商场的地板上画了一张整个商场的地图,那么你总能在地图上精确地作一个“你在这里”的标记。
              1912 年,荷兰数学家布劳威尔(Luitzen Brouwer)证明了这么一个定理:假设 D 是某个圆盘中的点集,f 是一个从 D 到它自身的连续函数,则一定有一个点 x ,使得 f(x) = x 。换句话说,让一个圆盘里的所有点做连续的运动,则总有一个点可以正好回到运动之前的位置。这个定理叫做布劳威尔不动点定理(Brouwer fixed point theorem)。
              除了上面的“地图定理”,布劳威尔不动点定理还有很多其他奇妙的推论。如果取两张大小相同的纸,把其中一张纸揉成一团之后放在另一张纸上,根据布劳威尔不动点定理,纸团上一定 存在一点,它正好位于下面那张纸的同一个点的正上方。
              这个定理也可以扩展到三维空间中去:当你搅拌完咖啡后,一定能在咖啡中找到一个点,它在搅拌前后的位置相同(虽然这个点在搅拌过程中可 能到过别的地方)。
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              难道这个就是传说中的不动点...??


              7楼2012-01-21 15:13
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                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。
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                这个提到了数学老师提过的拓扑...


                8楼2012-01-21 15:14
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                  定理:在任意时刻,地球上总存在对称的两点,他们的温度和大气压的值正好都相同。
                  波兰数学家乌拉姆(Stanisław Marcin Ulam)曾经猜想,任意给定一个从 n 维球面到 n 维空间的连续函数,总能在球面上找到两个与球心相对称的点,他们的函数值是相同的。1933 年,波兰数学家博苏克(Karol Borsuk)证明了这个猜想,这就是拓扑学中的博苏克-乌拉姆定理(Borsuk–Ulam theorem)。
                  博苏克-乌拉姆定理有很多推论,其中一个推论就是,在地球上总存在对称的两点,他们的温度和大气压的值正好都相同(假设地球表面各地的温度差异和大气压差异是连续变化的)。这是因为,我们可以把温度值和大气压值所有可能的组合看成平面直角坐标系上的点,于是地球表面各点的温度和大气压变化情况就可以看作是二维球面到二维平面的函数,由博苏克-乌拉姆定理便可推出,一定存在两个函数值相等的对称点。
                  当 n = 1 时,博苏克-乌拉姆定理则可以表述为,在任一时刻,地球的赤道上总存在温度相等的两个点。对于这个弱化版的推论,我们有一个非常直观的证明方法:假设赤道上有 A、B 两个人,他们站在关于球心对称的位置上。如果此时他们所在地方的温度相同,问题就已经解决了。下面我们只需要考虑他们所在地点的温度一高一低的情况。不妨假设,A 所在的地方是 10 度,B 所在的地方是 20 度吧。现在,让两人以相同的速度相同的方向沿着赤道旅行,保持两人始终在对称的位置上。假设在此过程中,各地的温度均不变。旅行过程中,两人不断报出自己 当地的温度。等到两人都环行赤道半周后,A 就到了原来 B 的位置,B 也到了 A 刚开始时的位置。在整个旅行过程中,A 所报的温度从 10 开始连续变化(有可能上下波动甚至超出 10 到 20 的范围),最终变成了 20;而 B 经历的温度则从 20 出发,最终连续变化到了 10。那么,他们所报的温度值在中间一定有“相交”的一刻,这样一来我们也就找到了赤道上两个温度相等的对称点。
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                  又是拓扑...


                  9楼2012-01-21 15:17
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                    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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                    这个感觉很神奇...


                    10楼2012-01-21 15:18
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                      这个算是数学模型吧...
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                      在传染病学中,假设一个种群是封闭的(没有迁入和迁出的个体),并且没有免疫力,那么某个个体感染疾病后,他能传染的平均个体数就被称作基本传染数 R0 。
                      一般来说,如果 R0 < 1,传染病就会逐渐消失,这也符合直观的想象。但如果 R0 > 1,那传染病就会以指数的方式爆发(由于患病的个体可能会死亡,加之种群数有限,所以最终的传播速度会显著下降)。
                      确定 R0 的数值对于传染病防疫决策有着重要的作用,例如香港中文大学的研究显示,2003 年爆发的 SARS 的 R0 指数在强力的防控措施下大约是 0.85,在没有控制的情况下为 2 ~ 3,可见有效的防控措施对于控制疫情发展有着重要的作用。
                      另外,在人口学中, R0 有时也被解释为一个个体平均繁衍的后代的个数。
                      


                      11楼2012-01-21 15:32
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                        给数学帝跪了。


                        来自手机贴吧12楼2012-09-03 01:21
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