
Pi Day刚刚过去,我们带来一篇与Pi相关的译作《的魅力与最美的数学公式》,展现科学中的纯粹之美。虽然常说每多一个方程,读者就会减半,但这篇文章里的公式都是公认的最美,相信会吸引大家的目光。
——小编
今天,我想和大家探讨一下和数学中的美。
说到这个话题,怎能不提及欧拉公式呢?这个十八世纪的著名公式被视为数学中的翘楚。
公式中的e是自然对数的底数,i是虚数单位,-1的平方根。欧拉公式以一种神秘而实用的方式,将五个基本数学常数(0、1、i、e和)以及等号、加号和指数符号结合在一个七字符的公式中。
该公式的等价形式可以写为:另一种欧拉公式的表达形式。这种形式更加简洁,并引入了负数的概念。让我们深入了解构成欧拉公式的这些“砖块”的漫长历史。不需要深入理解每个数学细节,只需了解这些元素的起源以及它们如何紧密结合在一起。下面简要介绍这些元素的历史:
等于(=):“=”符号归功于16世纪的罗伯特雷科德。对于等式两边所代表的哲学思考反映出人类追求精确描述的迫切需求。就如古希腊著名的哲学家阿基米德根据圆的面积和周长之比定义一样,等式也在不断地推动着数学的发展。虚数单位i:虚数的使用始于十六世纪至十七世纪之间。尽管笛卡尔等哲学家和数学家曾对其持轻视态度,但随着时间的推移,数学家们逐渐认识到虚数的价值所在。虚数的引入使得数学世界更加丰富多彩,推动了复分析的发展。圆周率:是描述圆的基本属性之一,代表着半径为1的圆的周长与直径之比。阿基米德通过巧妙的几何推理给出了的近似值。欧拉则通过泰勒级数给出了的现代定义。自然对数的底数e:这是一个无限不循环小数,起源于十七世纪。欧拉不仅意识到e^x的泰勒级数表达形式,而且发现了这一公式的美妙性质和应用价值。
其他组成部分包括正弦(sin)、余弦(cos)、泰勒级数等,都是构成欧拉公式的关键元素。通过组合这些元素并令某些变量等于特定值(如令theta等于),我们可以得到意想不到的美丽公式。这些公式不仅是数学的杰作,更是对自然世界的深刻洞察和赞美。正如罗素所说:“数学不仅涵盖真理,也展现最高等的美。”这些美丽的公式具有简洁性、实用性和出人意料的特点,引发了无数数学家的共鸣和赞美。提到最美的数学公式时不得不提及欧拉公式的几位伟大数学家如阿基米德、高斯等人他们都致力于发现和阐述最美丽的数学理论而这种美丽的展示恰恰是专家眼中严格完美的表现方式和绝妙巧思的典范通过这些案例不难发现能够感动人心获得广泛认可的美丽公式往往具备意料之外的特点简洁明了且实用性强同时也承载着人类对自然世界的深刻理解和探索精神。
