五个看似不可能存在但确实存在的奇怪数学事实。

今天有五个奇怪的数学事实,它们似乎不存在,但确实存在!

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1。神数

魔方发明于1974年,但直到2010年数学家才计算出从任意起点解出魔方所需的最大步数。

这个号码被魔方爱好者称为“神号”。它是由一组Google研究人员计算得出的,他们花费了35年的CPU时间。原来上帝的数字只有20。

这个小得惊人的数字解释了为什么顶尖的“极速龙卷风”玩家可以在不到5秒的时间内解开打乱的魔方。目前的世界纪录是3.47秒,由中国球员杜玉生于2018年创造。

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2.恰好1

奇怪但真实:0.999...=1。乍一看,这似乎违反直觉,因为0.9、0.99等都小于1,所以看起来0.999...(无限多个9)应该也小于1。

但是很容易得出0.999...=1。如果x=0.999...那么10x=9.999...=x+9。减去x得到9x=9,所以x=1(好主意,但这是文本描述它的唯一方式)。

我们可以通过几个简单的步骤证明0.999…=1,同时1–0.999…不是一个很小的数,而是正好等于0。

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3.π无处不在

我们知道,只要涉及到一个圆,就会出现常数π,因为它是通过这个形状得到的。但圆周率的神奇之处在于它总是在圆圈无处可见时出现。

比如数列1/12+1/22+1/32+1/42+1/52…=1+1/4+1/9+1/16+1/25…最终无限接近到π^2/6值=1.645...当包含的项目越来越多时。

更有趣的是,将这个分数取反,我们得到6/π^2,这恰好是任意两个自然数在大到互质时为质数的概率——换句话说,除了1之外它们还有没有公因数。

事实上,π与素数(除了自身和1之外没有因数的数字)的分布密切相关,而且有些神秘。

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图为:皮拉哈部落中的埃弗雷特

4、一、二、许多

在巴西偏远的亚马逊地区,住着一个名叫皮拉哈的部落。你不需要数学就能相处得很好,即使是在世界上最幸福的人中间。

他们用来表示“一个”的词也可以表示“几个”,而“两个”和“不多”具有双重含义。其他任何东西都只是“很多”。他们也没有办法说“更多”、“几个”或“全部”。

作为狩猎采集者,他们不需要数数,所以也不需要练习数数。皮拉哈人请美国语言学家丹尼尔·埃弗雷特教他们基本的算术技能,因为他们担心自己缺乏知识并且在与其他部落进行贸易时容易上当受骗。

然而,经过八个月的努力,皮拉哈人没有一个学会从一数到十,甚至连一加一都学会了。他们的文化和以往的经验使他们完全没有准备好掌握基本数字。

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图为:y=1/x曲线图

5。表面积无穷大,体积为π

托里切利S为y=1/x(这是直角双曲线-上图)是x≥1的部分绕x轴旋转得到的曲面。

十七世纪的意大利物理学家和数学家托里切利(EvangelistaTorricelli)惊奇地发现,这个喇叭的体积有限等于π,但它的面积却无限大!

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图:TorricelliS

这绝对是违反常识的,也就是说,如果角落里满是油漆,就没有足够的油漆覆盖表面。

托里切利生活在微积分之前。否则,他就会明白喇叭的明显悖论可以用无穷小量(即无穷小)来解释。