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文檔簡介
1、佟麗寧上海大學數(shù)學系The Maxwells equations積分形式,0,.f sSSB SSD Sf sSD dAQB dAE dltH dlIt 微分形式,0,.ffDBBEtDHJt 詹姆斯克拉克麥克斯韋,英國物理學家,數(shù)學 家??茖W史上,稱牛頓把天上和地上的運動規(guī)律統(tǒng)一起來,是實現(xiàn)第一次大綜合,麥克斯韋把電、光統(tǒng)一起來,是實現(xiàn)第二次大綜合,因此應與牛頓齊名。1873年出版的論電和磁,也被尊為繼牛頓原理之后的一部最重要的物理學經典。沒有電磁學就沒有現(xiàn)代電工學,也就不可能有現(xiàn)代文明。麥克斯韋方程組在電磁學中的地位,如同牛頓運動定理在力學中的地位一樣。以麥克斯韋方程組為核心的電磁理論,是
2、經典物理學最引以自豪的成就之一。它所揭示出的電磁相互作用的完美統(tǒng)一,為物理學家樹立了這樣一種信念:物質的各種相互作用在更高層次上應該是統(tǒng)一的。另外,這個理論被廣泛地應用到技術領域。方程組的微分形式,通常稱為麥克斯韋方程。 在麥克斯韋方程組中,電場和磁場已經成為一個不可分割的整體。該方程組系統(tǒng)而完整地概括了電磁場的基本規(guī)律,并預言了電磁波的存在。10iee萊昂哈德歐拉(Leonhard Euler , 1707年4月5日1783年9月18日) 是瑞士數(shù)學家和物理學家。他被 一些數(shù)學史學者稱為歷史上最偉 大的兩位數(shù)學家之一(另一位是 卡爾弗里德里克高斯)。歐拉是 第一個使用“函數(shù)”一詞來描述 包含
3、各種參數(shù)的表達式的人,例 如:y = F(x) (函數(shù)的定義由萊布尼 茲在1694年給出)。他是把微積分 應用于物理學的先驅者之一?!皻W拉進行計算看起來毫不費勁兒,就像人進行呼吸,像鷹在風中盤旋一樣”(阿戈語),這句話對歐拉那無與倫比的數(shù)學才能來說并不夸張,他是歷史上最多產的數(shù)學家。與他同時代的人們稱他為“分析的化身”。歐拉撰寫長篇學術論文就像一個文思敏捷的作家給親密的友寫一封信那樣容易。甚至在他生命最后7年間的完全失明也未能阻止他的無比多產,如果說視力的喪失有什么影響的話,那倒是提高了他在內心世界進行思維的想像力。歐拉是“分析的化身”他常常直接為解決力學、天文學、物理學、航海學、地理學、大地
4、測量學、流體力學、彈道學、保險業(yè)和人口統(tǒng)計學等問題提供數(shù)學方法。歐拉到底為了多少著作,直至1936年人們也沒有確切的了解。但據(jù)估計,要出版已經搜集到的歐拉著作,將需用大4開本60至80卷。1909年瑞士自然科學聯(lián)合會曾著手搜集、出版歐拉散軼的學術論文。這項工作是在全世界許多個人和數(shù)學團體的資助之下進行的。這也恰恰顯示出,歐拉屬于整個文明世界,而不僅僅屈于瑞士。為這項工作仔細編制的預算(1909年的錢幣約合80000美元)卻又由于在圣彼得堡(列寧格勒)意外地發(fā)現(xiàn)大量歐拉手稿而被完全打破了。夏新橋的關于歐拉恒等式中五個元素的愛情詩春怨 心中既有 i, 何故不表白?夢里合如1,醒時戈傷懷。春去春又來
5、,e人空等待, 忍看花調0,不是浪漫PI( )。=180 1 =180,萊昂哈德歐拉(Leonhard Euler ,1707年4月5日1783年9月18日)阿基米德(公元前287年公元前212年)古希臘哲學家、數(shù)學家、物理學家劉徽(約公元225年295年)祖沖之( 公元429年公元500年) 11 (10.2)1.221 (1 0.2/2)1.21 41 (1 0.2/ 4)1.21550625。 1lim(1)nnn1lim(1)nnn=e戈特弗里德威廉萊布尼茨(1646年1716年),德國哲學家、數(shù)學家克里斯蒂安惠更斯(1629年04月14日1695年07月08日)荷蘭物理學家、天文學家
6、、數(shù)學家e1111 1.2!3!4!e 0.21.2214027581e笛卡爾勒奈笛卡爾(1596年3月31日-1650年2月11日)笛卡爾的第13封情書(心形線:r=a(1-sin) )笛卡爾(1596-1650)克里斯蒂娜(1626-1689)笛卡爾,笛卡爾是偉大的哲學家、物理學家、數(shù)學家、生理學家。第一個創(chuàng)造發(fā)明坐標的人??死锼沟倌?,瑞典女王。6歲登基。聰明智慧,14歲已通曉拉丁文、希臘文、德文法文以及意大利文和西班牙文。笛卡爾的第13封情書笛卡爾(1596-1650)心形線: r=a(1-sin) 故事鏈接http:/ |225xyx y愛的方程式-分手不等式22150171716 |
7、225|5sin(5 ) |xyx yxy在matlab中輸入x, y,z=meshgrid(linspace(1.3,1.3); val=(x.2 + (9/4)*y.2 + z.2 - 1).3 - x.2.*z.3 - (1/9)*y.2.*z.3; isosurface(x,y,z,val,0) axis equal view(-10,24)cossinixexix, 2341111.2!3!4!xexxxx 4621.2!4!6!xxxcosx 357sin.3!5!7!xxxxx10ie數(shù)論中的“1+1”(哥德巴赫猜想)哥德巴赫猜想(Goldbach Conjecture)大致可以
8、分為兩個猜想(前者稱“強”或“二重哥德巴赫猜想,后者稱”弱“或”三重哥德巴赫猜想):1. 每個不小于6的偶數(shù)都可以表示為兩個奇素數(shù)之和;2. 每個不小于9的奇數(shù)都可以表示為三個奇素數(shù)之和??紤]把偶數(shù)表示為兩數(shù)之和,而每一個數(shù)又是若干素數(shù)之積。如果把命題每一個大偶數(shù)可以表示成為一個素因子個數(shù)不超過a個的數(shù)與另一個素因子不超過b個的數(shù)之和記作a+b。1966年,陳景潤證明了1+2,即任何一個大偶數(shù)都可表示成一個素數(shù)與另一個素因子不超過2個的數(shù)之和。離猜想成立即1+1僅一步之遙。哥德巴赫(Goldbach C.,1690.3.181764.11.20)是德國數(shù)學家;出生于格奧尼格斯別爾格(現(xiàn)名加里寧
9、城)。曾在英國牛津大學學習;原學法學,由于在歐洲各國訪問期間結識了貝努利家族,所以對數(shù)學研究產生了興趣;曾擔任中學教師。1725年到俄國,同年被選為彼得堡科學院院士;1725年1740年擔任彼得堡科學院會議秘書;1742年移居莫斯科,并在俄國外交部任職。曾提出著名的哥德巴赫猜想。哥德巴赫于1742年6月7日在給大數(shù)學家歐拉的信中這樣寫道 “我的問題是這樣的:隨便取某一個奇數(shù),比如77,可以把它寫成三個素數(shù)(就是質數(shù))之和:77=53+17+7;再任取一個奇數(shù),比如461,461=449+7+5,也是三個素數(shù)之和,461還可以寫成257+199+5,仍然是三個素數(shù)之和。這樣,我發(fā)現(xiàn):任何大于5的
10、奇數(shù)都是三個素數(shù)之和。但這怎樣證明呢?雖然做過的每一次試驗都得到了上述結果,但是不可能把所有的奇數(shù)都拿來檢驗,需要的是一般的證明,而不是個別的檢驗。 歐拉回信說:“這個命題看來是正確的”。但是他也給不出嚴格的證明。 直接證明哥德巴赫猜想不行,人們采取了“迂回戰(zhàn)術”,就是先考慮把偶數(shù)表為兩數(shù)之和,而每一個數(shù)又是若干素數(shù)之積。如果把命題“每一個大偶數(shù)可以表示成為一個素因子個數(shù)不超過a個的數(shù)與另一個素因子不超過b個的數(shù)之和”記作“a+b”,那么哥氏猜想就是要證明“1+1”成立。從20世紀20年代起,外國和中國的一些數(shù)學家先后證明了“9+9”“2+3”“1+5”“1+4”等命題。1920年,挪威的布朗
11、證明了“9 + 9”。 1924年,德國的拉特馬赫證明了“7 + 7”。 1932年,英國的埃斯特曼證明了“6 + 6”。 1937年,意大利的雷西先后證明了“5 + 7”, “4 + 9”, “3 + 15”和“2 + 366”。 1938年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃證明了“5 + 5”。 1940年,蘇聯(lián)的布赫夕太勃證明了“4 + 4”。 1948年,匈牙利的瑞尼證明了“1+ c”,其中c是一很大的自然數(shù)。 1956年,中國的王元證明了“3 + 4”。 1957年,中國的王元先后證明了 “3 + 3”和“2 + 3”。 1962年,中國的潘承洞和蘇聯(lián)的巴爾巴恩證明了“1 + 5”, 中國的王元證明
12、了“1 + 4”。 1965年,蘇聯(lián)的布赫 夕太勃和小維諾格拉多夫,及意大利的朋比利證明了“1 + 3 ”。 頂峰1966年,中國的陳景潤證明了 “1 + 2 ”。陳景潤(1933年5月22日1996年3月19日),漢族,福建福州人。中國著名數(shù)學家,廈門大學數(shù)學系畢業(yè)。1966年發(fā)表表達偶數(shù)為一個素數(shù)及一個不超過兩個素數(shù)的乘積之和(簡稱“1+2”),成為哥德巴赫猜想研究上的里程碑。而他所發(fā)表的成果也被稱之為陳氏定理。1999年,中國發(fā)表紀念陳景潤的郵票。紫金山天文臺將一顆行星命名為“陳景潤星”,以此紀念。另有相關影視作品以陳景潤為名。2( ):( ).ixff x edx 讓讓巴普蒂斯巴普蒂斯
13、約瑟夫約瑟夫傅立葉傅立葉(法文:Jean Baptiste Joseph Fourier,1768年3月21日1830年5月16日),法國數(shù)學家、物理學家。1794到巴 黎,成為高等師范學校的首批學員,次年到巴黎綜合 工科學校執(zhí)教。1798年隨拿破侖 遠征埃及 時任軍中文書和埃及 研究 院秘書,1801年回國后任 伊澤爾省地方長官。1817年當 選為科學院院士,1822年任該院 終身秘書,后又任法蘭西學院終 身秘書和理工科大學校務委員會主席。傅里葉變換能將滿足一定條件的某個函數(shù)表示成三角函數(shù)(正弦和/或余弦函數(shù))或者它們的積分的線性組合。在不同的研究領域,傅里葉變換具有多種不同的變體形式,如連
14、續(xù)傅里葉變換和離散傅里葉變換。最初傅里葉分析是作為熱過程的解析分析的工具被提出的。傅立葉變換:傅立葉變換:f(t)滿足傅立葉積分定理條件時,下面的積分運算稱為f(t)的傅立葉變換傅立葉變換,傅立葉逆變換:下面的積分運算叫做F()的傅立葉傅立葉逆變換逆變換。F()叫做f(t)的象函數(shù)象函數(shù),f(t)叫做 F()的象象原函數(shù)原函數(shù)。 ( ) ( )( )iwtF wF f tf t edt11( ) ( )( )2iwtf tFF wF w e dw傅里葉變換在物理學、電子類學科、數(shù)論、組合數(shù)學、信號處理、概率論、統(tǒng)計學、密碼學、聲學、光學、海洋學、結構動力學等領域都有著廣泛的應用(例如在信號處理
15、中,傅里葉變換的典型用途是將信號分解成幅值分量和頻率分量)。相關視頻推薦 http:/ 質能方程(Mass-energy Equivalence)20Emc在任何一個直角三角形中,兩條直角邊長的平方和一定等于斜邊長的平方。這個定理在中國又稱為“商高定理”,在外國稱為“畢達哥拉斯定理”或者“百牛定理“(畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)了這個定理后,即斬了百頭牛作慶祝,因此又稱“百牛定理”),法國、比利時人又稱這個定理為“驢橋定理”。他們發(fā)現(xiàn)勾股定理的時間都比我國晚,我國是最早發(fā)現(xiàn)這一幾何寶藏的國家。這個定理有許多證明的方法,其證明的方法可能是數(shù)學眾多定理中最多的。路明思(Elisha Scott Loomis)的
16、 Pythagorean Proposition畢達哥拉斯命題一書中總共提到367種證明方式。 一、勾股定理的由來一、勾股定理的由來周髀算經:關于周朝立竿測影的算術(公元前100多年)周公(公元前1100年,周文王四子、武王之弟)問商高: 請問昔者包犧(伏羲)立周天歷度:夫天可不階而升,地不請問昔者包犧(伏羲)立周天歷度:夫天可不階而升,地不可得尺寸而度,請問數(shù)安從出?可得尺寸而度,請問數(shù)安從出?商高曰:句廣三,股修四,徑隅五。句廣三,股修四,徑隅五。勾三、股四、弦五:3 32 2 + 4 + 42 2 = 5 = 52 2。直角三角形邊長關系: 是為了得到直角, 而不是為了研究直角三角形的性質。勾股定理對數(shù)學發(fā)展的影響。 1. 高維空間向低維空間的投影:大數(shù)據(jù)
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