有哪些數學證明比較有趣?

清明的星空


數學其實非常考驗思考問題的邏輯性,以下我就講9個匪夷所思的數學知識。

 1 .

  

  不要小看這個著名的托里拆利小號,雖然體積有限,但它的表面積達到無限。也就是說,你可以用油漆裝滿它,但是無法用油漆塗滿它

  2 .

  其實我們的計算機在原理上只會一種運算,那就是加法

  但就是通過最簡單的加法的演繹,計算機可以完成加減乘除、開方、開根、LOL等各種複雜運算。

  3 .

  把一張世界地圖揉成一團,隨(hen)機(hen)地丟地上,地圖上的一個地點必定和現實中這個地點在空間上相重合。

  沒錯,這就是大名鼎鼎的不動點定理∑(っ °Д °;)っ

  4 .

  1=0.99999…

  說到匪夷所思,上式不知讓多少剛上大學的孩子匪夷所思到手足無措。

  不過,你現在知道是為什麼了嗎?

  

  5 .

  先把一個n維立方體攔腰切成個小立方體,作出每個小立方體的內切球。現在在這些內切球圍成的空隙裡再放一個球,使得它跟這些內切球都相切。

  這個內切球會有多大?

  喏,2維和3維下也就這麼大咯,但是千萬不要小看

  

  假如這個立方體是9維的,中心那個球就會跟大立方體內切!在更高維空間,中心的球甚至會凸出到立方體外面來!

  凸出來!

  凸出來!

  凸出來!

  6 .

  越是高維的球體, 就有越多的體積集中在靠近它的殼地方。

  7 .

  越是高維的球體,就有越多的體積集中在靠近它的赤道面的地方(這句話跟上面怎麼不一樣?)。

  對於無窮維球體, 有100%的體積集中在它的殼上, 同時100%的體積集中在它的赤道面上.由於球是對稱的, 這意味著它的每個赤道面都集中了100%的體積, 同時殼上也有100%的體積.

  不過無窮維球體體積是0, 考慮到這一點,那6、7條看上去互相矛盾的性質就沒那麼不可思議了。

  

  8 .

  無論你怎麼梳理一個毛球,總是有一個旋兒,永遠沒辦法撫平。

  毛球定理:一個球體表面不存在連續向量場。由布勞威爾在拓撲學中證明,這個定理要求三維或以上的空間。

  以後可以在妹子面前裝逼:你知道嗎,無論何時地球上一定有個地方是沒有風的,因為偶數維球面上連續向量場一定有奇點。同時打趣她說:

  “哈哈,怪不得你的頭髮有個洞兒~”

  9 .

  然而,好妹紙(or漢紙)就像是有理數,明明知道到處都是,但你往數軸上隨便一戳,戳中的概率是0

  ╮(╯▽╰)╭


超級數學建模


其實很多數學證明是非常有趣而且容易看懂,你看完之後還覺得非常佩服的證明,我就舉一些非常常見的數學證明給你們看看,都是無字證明,看不懂請看圖片上方的解釋:

1.這方法可能比高斯法還容易理解

2非常有名的勾股定理(畢達哥拉斯定理)

看不懂嗎?請看下面的證明

和差公式(高中)

3餘弦定理的證明

4黃金代換公式的證明(高中二倍角)

5基本不等式的幾何證明法,簡單明瞭

6不等式的性質的簡易證明法

7.作圖都可以求一個分數的值,大家知道有何意義嗎?

8等比數列求和公式就這樣被整出來了,簡單不要太牛哦


9不用裂項相消法證明的求和公式

10還是幾何法證明的求和公式

以上證明通常都用了幾何法來證明,幾何博大精神,當年柏拉圖學園門口立著"不懂幾何者勿入\

學霸數學


羅曼羅蘭曾說過:這世上並不缺乏美,缺乏的是發現美的眼睛。數學證明也是如此,如果說數學證明沒有趣味,那多半是因為還沒發現有趣的證明方法。

初中數學教材中,在證明“直角三角形中3O度銳角所的邊的長度等於斜邊長一半”這個性質定理時,是利用等邊三角形三邊相等三角相等且各為60度以及等腰三角形三線合一這些性質。如本文圖(一)所示,首先,以等邊三角形任意一條邊為底邊,毫無疑問,兩腰是相等的,從而構成等腰三角形;其次,根據等腰三角形三線合一的性質,可知底邊上的高、中線和頂角的平分線三線合一,即這個三線合一的“線”,把等邊三角形分成了“含有30度銳角的兩個相等直角三角形”,從而得出“直角三角形中,3O度銳角所對的邊的長,等於等邊三角形邊長的一半,也即等於斜邊長的一半”。

如果換一種證法,則要有趣一些,如本文中圖(二)。將含有30度銳角的兩個全等直角三角形ABC和DEF的較長的直角邊AB和DE重合,則可組合成一個等邊三角形ACF。根據等邊三角形全邊相等的定義,再根據三點共線的條件,可知C、B、E、F四點共線;從而可知,含3O度銳角所對的邊的長等於等邊三角形ACF的邊的一半,即等於其斜邊長的一半。

如果再換一種證法,則更加有趣,如圖(三)。這種證法很可能是前無他人的一種證法,即是本人的獨創,這種證法的有趣在於:用含有30度銳角的三個全等三角形,拼成一個含有30度銳角的大直角三角形,從而構成四個含有30度銳角的三角形,非常的好玩。具體證法還可以有另外一種描述:在含有3O度銳角的直角三角形中,作6O度銳角的平分線交其對邊於一點,過該點作斜邊的垂線,很容易證明,該垂線和6O度的平分線將大直角三角分割為三個全等的含30度銳角的直角三角形。由此即可證明“直角三角形中3O度銳角所對的直角邊等於斜邊的一半”。

含3O度銳角的直角三角形,可視為一個單元圖形。在初中平面幾何中還可以組成兩個比較特殊的圖形,有一組對角為60度的菱形和正六邊形。菱形由4個這樣的全等三角形組成,正六邊形由12個這樣的全等三角形組成。這樣分割之後。這兩個圖形的性質很容易得證,也比較有趣好玩。如本文中圖(四)和圖(五)。

再比如。初中代數中的三個恆等式:兩數和的平方、兩數差的平方、兩數的平方差。如果只用乘法的分配律和因式分解的知識來理解和證明,則顯得比較枯燥;而如果藉助正方形的面積和數形結合的方法,則比較有趣些。

在本文附圖(六)中,(a十b)的平方,就是邊長為a十b的大正方形的面積,它等於兩個長方形(1)與(2)的面積之和,加上一個正方形(3)的面積之和。(1)的面積是a(a+b),(2)的面積是ab,(3)的面積是b的平方。相加後展開再合併即可得證。

其它兩個恆等式也可用似類的方法得證。如本文圖(七)和圖(八)。


天外人外


這裡我來簡單介紹一下二元一次方程整數解的解法。先把方程寫成aX+c=by形式(a、b為整數),X的解為bn+p(P存在於0一b之間〉,y解an+s。當a、b較大時用相互間餘數來降低係數值,假設f是b對於a的餘數,那麼ax+c=fy這裡y的解和原式解相同,(關健)舉列13X+1=266y,把方程寫成13(X1)+1=6y,再寫成X(1)+1=6y(1),y(1)為任,意整數X(1)=6(y1)—1,取y(1)=1得到X(1)=6n+5,把X(1)=5代入13X(1)+1=6y得到y=13n+11,把y=11代入原式得X=266n+225。下圖是我解的列題看一下便會了。這裡我只教會怎麼解。相關理論以後再給出。



手機用戶宣永和


卡戎是冥王星的衛星,卡戎的半徑是冥王星的一半。剛才看一篇冥王星的文章,有人以為兩者合併冥王星就增大了許多。其實兩者合併冥王星半徑才增加了52公里,只增長了4.4%,。換個說法,一個水球,加半徑是它一半的小水球,加了多少小水球,這個水球半徑增加了一倍?居然得64-8=56個。


直指見性


哥猜證明也有很多有趣的:如N2類數,我可以嚴格由a1+b1得出:42=11+31;52=11+41;62=31+31;72=31+41;82=41+41;92=31+61;…………


陳裕明AB


有趣的數學問題和證明太多,各人所站的角度不同,喜愛的領域不同,很難有統一的答案。但有一個問題的證明一定是有意思的:有人在某個猜想(這個猜想至今未能獲得證明或否定)為真的假設之下證明了此命題為真,又有一人在同一猜想不真的假設之下證明了該命題也為真。於是合起來就證明了該命題成立。


羅陽人家張明堯


數學是一種非常嚴謹的科學。數學證明過程更是講究邏輯和嚴謹。

數學證明過程,和有趣,好像不太沾邊。

有趣或者沒趣,更多的是是一種個人主觀感受吧。至少,我沒覺得哪個數學證明過程"非常有趣"。


simxpert


方道元教授有自己的堅持我認為數學課應該是這樣,在課堂上向同學們一步一步展示解題的過程,這樣學生的思維才可以跟上整個過程,花裡胡哨的PPT反而會分散學生的注意力。----非常贊同!


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