數學—研究形狀的學問

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Transcript 數學—研究形狀的學問

建國中學
林信安
數學是什麼?
 數學是一門有關數字的學問
 數學是有關形狀、位置的學問
 數學是研究運動、變化與空間的學問
 數學是研究機會、事件的學問
 數學是數學家、數學老師賴以維生的學問
數學是什麼?
 數學是研究模式的科學
(science of patterns)
 水晶讀心球
 http://youtu.be/Fgukw4oTuw0
 http://www.youtube.com/watch?NR
=1&v=mIgz6xpudy0
數學與生活應用
 整數的應用
ISBN書碼
[活動一]:
<<天才之旅>>這本書的 ISBN 的書號是「957627453n」
,請問 n=?
身分證字號
[活動二]:
(1)某人身分證字號為 P12324744x,
請問檢查碼 x=?
(2)檢驗自己的身分證字號,
是否符合上述規則?
數學與生活應用
 黃金比例數=
5+1
=1.6180339887…..(無理數)
2
數學與生活應用
 穿高跟鞋真的使人覺得比較美嗎?
身高
圖中的人,
約為黃金比例
肚臍的高度
數學與生活應用
 估測
捲筒衛生紙的厚度
數學與生活應用
 本利和的估計
設本金為 A,年利率為 r,一個月一期
r 12n
n 個年的本利和為 A(1+ )
12
r 12n
如何估計(1+ ) ?
12
數學與生活應用
[活動四]:
(1)一包綠豆中含有薏仁,如何估測薏仁佔綠豆的比例?
(2)估計網路名店營業額?
數學與生活應用
 最佳化問題
超市中罐頭應如何放置,才會最有效率?
數學與生活應用
數學與生活應用
 如何找出觀賞畫作的最佳位置?
數學與生活應用
<
數學與生活應用
數學與生活應用
 腿長的人上樓梯會較省力嗎?
數學與生活應用
h+b)2+a2=(2l)2
(
h2=l2+l22l2 cos
cos
= a b
2
2
 2b 4l 2  a 2  2l 2
2l 2
a
b
( )2  ( )2
= l 2 l
+
b
a
4  ( )2
l
l
1
http://math1.ck.tp.edu.tw/林信安
畢氏學派
數學—數字的學問
 不可公度量(無理數)
數學—數字的學問
i
e +1=0
數學—數字的學問
 http://primes.utm.edu/index.html
1~N
1000
10,000
100,000
1,000,000
10,000,000
100,000,000
(N)
168
1229
9592
78498
6645790
5761455
(N)/N
0.168
0.123
0.095
0.078
0.066
0.058
數學—數字的學問
質數密度的建模
y = 0.9902Ln(x) - 0.9035
質數密度的倒數
20
15
數列1
10
對數 (數列1)
5
0
1000
20001000 40001000 60001000 80001000 1E+08
1.2E+08
N
(N)/N1/ln(N)  N/(N)ln(N)
數學—數字的學問
數學—數字的學問
 費馬小問題
若 p 為質數,a 為 1~p1 間的整數
則 ap11 (modp)

數學—數字的學問
以 a=3,p=7 為例,
13,23,33,43,53,63 除以 7 的餘數分別為 3,6,2,5,1,4
用同餘的符號來寫
133(mod7),236(mod7),332(mod7),435(mod7),
531(mod7),634(mod7)
(123456)36(362514) (mod7),
(123456,7)=1
可得 361(mod7)
數學—數字的學問
 與質數的測試
http://primes.utm.edu/largest.html
數學—數字的學問
 RSA密碼
MIT的數學家
Ronald Rivest , Adi Shamir , Leonard Adleman



 編碼器 傳送系統


 文字訊息
c  解碼器 原訊息
文字訊息 原訊息
m
m
數學—研究形狀的學問
 幾何原本
 http://aleph0.clarku.edu/~djoyce/java/elements/toc.h
tml
數學—研究形狀的學問
 正多面體
數學—研究形狀的學問
數學—研究形狀的學問
數學—研究形狀的學問
 刻卜勒行星第二定律
數學—研究形狀的學問
 球面幾何
數學—研究形狀的學問
 非歐幾何
數學—研究形狀的學問
 射影幾何
數學—研究形狀的學問
數學—研究形狀的學問
 鋪地板
數學—研究形狀的學問
數學—研究形狀的學問
 堆橘子
數學—研究形狀的學問
數學—研究形狀的學問
數學—研究形狀的學問
 碎形(fractal)
數學—研究形狀的學問
數學—研究位置的學問
 柯尼斯堡七橋問題
數學—研究位置的學問
 Euler公式
數學—研究位置的學問
 拓樸學
數學—研究變化、運動的學問
數學—研究變化、運動的學問
數學—研究變化、運動的學問
 微積分
數學—研究變化、運動的學問
 函數的變化
數學—研究變化、運動的學問