热播剧《天才基本法》引起了大家对数学的兴趣,对以数学探究为主的老黄来说,是一件非常开心的事情。极少追剧的老黄竟然也开始追起了电视剧。剧中有很多关于数学的桥段,基本上都是有理有据的,并非作者或编剧随便杜撰。

比如在第25集(版本不同,分集可能有误差),有这么一个桥段,是裴之陪林朝夕到考研基础班上课的时候,发现课程过于简单。因此男主就给女主出了一道函数作图题,要做出函数:f(x)=x^(2/3)+0.9倍根号内(8-x^2) *sin(πax)的图像。

剧本还贴心地给观众做了一些引导。比如,a是什么?还有林朝夕取a=0, a=0.5, a=1,…的一个粗略演示过程,最后作出了一条轮廓是一个心形的复杂曲线。相信很多小伙伴都想知道这里面的基本原理吧。老黄在这里就给大家详细拆解一下。这个函数的图像,在绝大多数的情况下,都只能借助计算机来完成,手动作图,必须结合自己的想象力才行。另外老黄为了简便起见,只取a为正整数,a为负数和小数的部分就跳过了,结果都包含在a为正整数中的。

比如,当a=0时,函数化为f(x)=x^(2/3),它的图像当然是徒手可以作出来的了。用最原始的描点法就可以做到。图像如下,可能会有会觉得它像两根天线;但老黄更愿意相信,它就是心形的下端。

再比如,当a=1时,函数化为f(x)=x^(2/3)+0.9倍根号内(8-x^2) *sin(πx),它的图像可以用“老黄学高数”系列视频第210讲所介绍的,画函数的图像的一般步骤画出来。包括a=2, 3, 4等,都相当于这个函数的特例,也都可以这样画出来。下面就把几种情况下函数的图像画在一起。如下图,有人会觉得它像一棵小草,也有人会觉得它像风中飞舞的小草,老黄觉得,这就是开始心动的感觉。

老黄当然不可能从a=1, 2, 3, ……一直到无穷,给大家一个一个展示图像的变化,所以接下来,会开始进行跳跃式的介绍。你可以想象到,上图中的曲线会越来越飘逸,直到a=30的时候,就会得到下面的图像:它是一条优美的“心电图”

然后是当a=100时的图像,心跳得越来越厉害了,怎么样,是不是有一点心形的感觉了!

当a=200时的图像,这个心形就很完整了。

当a=400时的图像,有没有发现,“心”里开始掺合杂质了。说明感情发展开始埋下危机的种子了。极少有爱情可以永远一帆风顺的哦。

你瞧,当a=500时,“心”都开始散了,老黄更相信,这是心在流泪,在滴血的样子。没有悲情,不成爱情

当a=600时,“心”中已伤痕累累!

而当a=700时,老黄竟看不到任何“心”的痕迹了,所以老黄就不展示这时的图像了,因为什么都没有了。不过当a=800时,心又开始死灰复燃了。

当a=1000时,奇迹出现了,“心”又回来了。此时的“心”显然仍残留有一些伤痕,但这已经是一颗遭受过磨难的成熟的“心”了。

当a=1100时,又得到了一颗完美的“心”。这是爱情升华,进入另一个阶段了。

当a=1500时,爱情就朝平静的“心”的方向反复了,这是亲情代替爱情的必然。

然后随着a的增大,以上的过程又会周而复始,形成一种周期性变化,直至a变成无穷大,也不会停止,象征着人类的爱情起起落落,无限循环,延绵不绝。

所以这个a,它不仅是函数的一个可变的参数,而且蕴含着爱情的秘密,甚至蕴含着人类的秘密。你说神奇不神奇!