刘维尔,美国的数学家能独立解出中国高考数学压轴题吗?
实话说,很难,因为高考属于应试教育,讲究更多的是技巧,而不是基础理论。

以我那时候的高考为例,压轴题无非二次曲线和导数问题。先说二次曲线,一般是证某两条直线斜率为定值,或者某直线过一定点,或者其他问题。
这种题目一般常规做法都是联立方程组,根据韦达定理,用过根的关系寻找二次曲线上的直线,焦点之间的关系。
能用解析几何或者复变函数的知识解决的题目,高中生只要熟练掌握向量知识,大部分都可以解决,通过做题可以发现,很少有直接纯粹靠向量知识解决的题目,因为压轴题一般都是由多个知识综合在一起。在一些视频课里面也会有一些非常规方法,比如通过正交变换化椭圆为圆,对于圆有很多好的性质和容易记的理论,同样,也只有少部分题目可以这样做。
对于导数大题而言,是求某个函数的最值小于(大于)某个常数,或者其他一些零点等乱七八糟的问题。根据我对初级高等数学的了解,并没有什么知识可以作为有效手段解决这些问题。网上很多人奉为真理的洛必达法则,在10年左右命题组就尽量避免出一些可以用高等数学知识(特别是极限)解决的题目。当然有些省份或者哪一年可能会出现这种题目,但并不能作为常例。
如果用大学工科的高等数学和线性代数无法解决的话,那数学专业的数学分析和高等代数更难以解决,因为稍微看过这两本书的人都知道对于数学专业更重要的是证明题,去证明某个定理为什么正确,或者引申出来的一些推论,而不是出题专家构造一些乱七八糟的题目让你去证明结论是正确的。
可能有人会问那再往后的知识呢?那就更不可能了,以常微分为例,18世纪之前人们还在寻找各种求解的办法,但自从刘维尔以后,便更注重解的形式,而不是怎么求解,这个解是什么。后面的知识越来越抽象,对具体的函数而言,只是某个理论中的特例中的特例,数学家根本不会去研究某个具体的函数有哪些性质,而是哪一类有什么性质。
当然也许一些搞计算数学的有大量的技巧,可以做的出来,那也是因为做了大量的习题,各种方法。对基础数学,应用数学,以及其他方向的数学家来说并不是件容易事。最重要的是,要在规定的时间内做完,因为如果不限制时间,只做最后一题的话,不要说数学家,就是高考120以上的,基本上都可以做出来。同样以我高中各个套模拟题为例,就算让你抄答案,一板一眼的抄下步骤,大概也要三分钟左右的时间,加上思考,根本很难在规定时间内完成。
最后套用著名华人数学家丘成桐的一句话结尾:我们数学家并不擅长算数!!
超越数和无理数区别?
无理数是实数中不能精确地表示为两个整数之比的数,即无限不循环小数。如圆周率、2的平方根等。无理数最早由毕达哥拉斯学派弟子希伯索斯发现。超越数是不能满足任何整系数代数方程的实数。
无理数
在数学中,无理数是所有不是有理数字的实数,后者是由整数的比率(或分数)构成的数字。当两个线段的长度比是无理数时,线段也被描述为不可比较的,这意味着它们不能“测量”,即没有长度(“度量”)。
常见的无理数有:圆周长与其直径的比值,欧拉数e,黄金比例φ等等。
可以看出,无理数在位置数字系统中表示(例如,以十进制数字或任何其他自然基础表示)不会终止,也不会重复,即不包含数字的子序列。例如,数字π的十进制表示从3.141592653589793开始,但没有有限数字的数字可以精确地表示π,也不重复。必须终止或重复的有理数字的十进制扩展的证据不同于终止或重复的十进制扩展必须是有理数的证据,尽管基本而不冗长,但两种证明都需要一些工作。数学家通常不会把“终止或重复”作为有理数概念的定义。
超越数
超越数是不能作为有理系数多项式方程的根的数,即不是代数数的数。因为欧拉说过:“它们超越代数方法所及的范围之外。(1748年)”而得名。
1844年,法国数学家刘维尔首先证明了超越数的存在性。厄米特与林德曼先后证明了e与π为超越数。
人类最伟大的前10位数学家分别是谁?
这个问题的答案并非是唯一的,什么是伟大的数学家?在我看来,伟大的数学家应具有以下特征,一是对数学的发展做出重大贡献,二是引领了一批数学人才,三是解决本领域关键问题,四是创立学科分支。
以下是我根据上述标准,给出的人类史上最伟大的十位数学家的排名:
第十位:希尔伯特(1862年—1943年)戴维·希尔伯特,德国数学家。 他提出新世纪数学家应当努力解决的23个数学问题,被认为是20世纪数学领域的高峰,对这些问题的研究有力推动数学的发展。希尔伯特是对20世纪数学有深刻影响的人物之一。
希尔伯特培养了一批对现代数学发展做出重大贡献的杰出数学家,他的主要研究有:不变量理论、代数数域理论、几何基础、积分方程等,在这些数学领域中,希尔伯特都做出了重大的或开创性的贡献。
第九位:康托尔(1845年—1918年)格奥尔格·康托尔,德国数学家。他对数学的贡献是集合论和超穷数理论,这两个理论方法是19世纪末到20世纪初数学领域最杰出的贡献之一。康托尔对数学无穷领域的革命,几乎是由他一个人独立完成的。
第八位:伽罗瓦(1811年—1832年)埃瓦里斯特·伽罗瓦,法国数学家,是现代数学中分支学科群论的创立者。他在用群论解决根式求解代数方程时总结出的群和域的理论,被人们称之为伽罗瓦群和理论。
伽罗瓦使用群论的方法去讨论方程式的可解性,整套方法被称为伽罗瓦理论,是当代代数与数论的基本支柱之一。他系统化地阐释了为何五次以上之方程式没有公式解,而四次以下有公式解。伽罗瓦贡献非凡。
第七位:笛卡尔(1596年—1650年)勒内·笛卡尔,法国数学家、哲学家、物理学家,他对现代数学发展做出了重要贡献,被人们称为解析几何之父。但笛卡尔最大的贡献是在哲学方面,他是欧洲近代哲学的奠基人之一,有着“近代哲学之父”之称。
笛卡尔对数学最重要的贡献是创立了解析几何,他的这一成就为微积分的创立奠定了基础,解析几何直到现在仍是重要的数学方法之一。解析几何的创立是数学史上划时代的转折,平面直角坐标系也因此而建立。
第六位:黎曼(1826年—1866年)波恩哈德·黎曼,德国数学家、物理学家,对数学分析和微分几何做出了重要贡献,开创了黎曼几何,为广义相对论的发展铺平了道路。除此之外,黎曼还对偏微分方程及其在物理学中的应用同样有重大的贡献。
黎曼的贡献影响了19世纪后半期的数学发展,许多杰出的数学家在黎曼思想的影响下取得了数学分支的许多辉煌成就。他的著作不多但却非常深刻,黎曼函数、黎曼积分,黎曼引理等理论,都是以他名字命名的。
第五位:庞加莱(1854年—1912年)亨利·庞加莱,法国数学家,他被公认是十九世纪后四分之一和二十世纪初的领袖数学家,是数学和应用方面的最后一个全才。庞加莱在数学方面的杰出贡献对二十世纪和当今数学造成极其深远的影响。
庞加莱在数论、代数学、几何学、拓扑学等领域,都有非常重要的贡献,最重要的工作是在函数论方面。他创立自守函数理论,引进富克斯群和克莱因群构造基本域。他利用级数构造了自守函数并发现其效用。
第四位:牛顿(1643年—1727年)艾萨克·牛顿,英国物理学家,被称为百科全书式的“全才”。牛顿在力学方面的贡献不再赘述,主要说一下数学方面的。牛顿在数学领域的主要贡献是在微积分学、广义二项式定理,以及牛顿恒等式和牛顿法。
微积分的出现,导致了数学分析分支的诞生,并进一步发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些还促进了理论物理学的发展。微积分是牛顿最卓越的数学成就,他在解析几何与综合几何方面都有大贡献。
第三位:高斯(1777年—1855年)约翰·卡尔·弗里德里希·高斯,德国数学家,是近代数学奠基者之一,他被认为是世界上最重要的数学家之一,被称为“数学王子”。以他名字“高斯”命名的数学成果达一百多个,在史上数学家中首屈一指。
高斯对数论、代数、统计、分析、微分几何等领域都有卓越的贡献,他发现了质数分布定理和最小二乘法,得出高斯钟形曲线。高斯总结了复数应用,导出三角形全等定理的概念,他还是微分几何的始祖之一。
第二位:欧拉(1707年—1783年)莱昂哈德·欧拉,瑞士数学家,被人称为“全才且最多产的数学家”。欧拉是18世纪最杰出的数学家之一,他不但为数学领域作出贡献,更把数学推至物理的领域。欧拉写下了太多的数学经典著作和公式定理。
欧拉是解析数论的奠基人,他提出欧拉恒等式,建立了数论和分析之间的联系,使得可以用微积分研究数论。他在数论、代数、无穷级数、函数概念、初等函数、微分方程及几何学等领域,都是杰出的贡献。
第一位:阿基米德(前287年—前212年)阿基米德,古希腊的数学家,除此之外,他还有很多的其它头衔,被人称为“百科式科学家”,他与高斯、牛顿并并称为世界三大数学家。阿基米德在数学上有着极为光辉耀眼的成就,尤其是在几何学方面。
阿基米德的数学理念中蕴涵着微积分,他的理论已非常接近现代微积分,其中还有对数学上“无穷”的超前研究,并预见了微积分的诞生。阿基米德的几何著作,使得莱布尼茨和牛顿培育出了完美的微积分。
注:莱布尼茨的成就同牛顿(数学领域),主要都是微积分学,不再单独列出。另外,欧几里得与阿基米德同样都是泰斗级的人物,也不再单独列出。
e的正无穷次方的原函数?
首先根据原函数存在定理,因为e^(x^2)在定义域内连续,故必定存在原函数。这里只是说明了它的原函数存在的。
而至于它的原函数形式如何,我们目前只能证明它"不存在初等的原函数",关于初等原函数,刘维尔定理给出了其由存在性推导的具体表达形式:
"一个初等函数如果有初等的原函数,那么一定能写成同一个微分域的函数加上有限项该域上函数的对数的线性组合,否则即表明不存在初等的原函数。"
原函数是e^(2x)/4-x/2+C。
推导过程:
sinhx=(e^x-e^-x)/2,
e^xsinhx=(e^2x-1)/2,
求得原函数是e^(2x)/4-x/2+C。
已知函数f(x)是一个定义在某区间的函数,如果存在可导函数F(x),使得在该区间内的任一点都有dF(x)=f(x)dx,则在该区间内就称函数F(x)为函数f(x)的原函数。
例如:sinx是cosx的原函数。
原函数存在定理
若函数f(x)在某区间上连续,则f(x)在该区间内必存在原函数,这是一个充分而不必要条件,也称为“原函数存在定理”。
函数族F(x)+C(C为任一个常数)中的任一个函数一定是f(x)的原函数,
故若函数f(x)有原函数,那么其原函数为无穷多个。
例如:x3是3x2的一个原函数,易知,x3+1和x3+2也都是3x2的原函数。因此,一个函数如果有一个原函数,就有许许多多原函数,原函数概念是为解决求导和微分的逆运算而提出来的。
例如:已知作直线运动的物体在任一时刻t的速度为v=v(t),要求它的运动规律 ,就是求v=v(t)的原函数。原函数的存在问题是微积分学的基本理论问题,当f(x)为连续函数时,其原函数一定存在。
几何意义和力学意义
设f(x)在[a,b]上连续,则由 曲线y=f(x),x轴及直线x=a,x=b围成的曲边梯形的面积函数(指代数和——x轴上方取正号,下方取负号)是f(x)的一个原函数.若x为时间变量,f(x)为直线运动的物体的速度函数,则f(x)的原函数就是路程函数。
e分之一等于0吗?
e分之一大概等于0.3678794412。
1:e对于自然数的特殊意义
所有大于2的2n形式的偶数存在以为中心的共轭奇数组,每一组的和均为2n,而且至少存在一组是共轭素数
可以说是素数的中心轴,只是奇数的中心轴。
2:素数定理
自然常数也和质数分布有关。有某个自然数a,则比它小的质数就大约有个。在a较小时,结果不太正确。但是随着a的增大,这个定理会越来越精确。这个定理叫素数定理,由高斯发现。
扩展资料
用e表示的确实原因不明,但可能因为e是“指数”(exponential)一字的首字母。另一看法则称a,b,c和d有其他经常用途,e则是第一个可用字母。还有一种可能是,字母“e”是指欧拉的名字“Euler”的首字母。
以e为底的指数函数的重要方面在于它的函数与其导数相等。e是无理数和超越数(见林德曼—魏尔施特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass))。这是第一个获证的超越数,而非故意构造的(比较刘维尔数);由夏尔·埃尔米特(Charles Hermite)于1873年证明。


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