
數學即是數字之學,但它也是“小氣”的學科,,所以才會用題目的這個成語加以形容,何以見得?像物理,動不動就是“忽略空氣阻力”,再像化學,題目中常出現“理想氣體狀態”等字眼,但數學不同,與其說“小氣”不如說成是嚴謹更好。數學之美也正在于此:由邏輯生發出思考,再由思考派生出策略。費曼說:“你能認出真理,因為它既簡單又美麗。”這是個前人留下的奇妙的世界,而且還在一代代人的努力下更加繁盛。數學是用來干什么的,用德文里一個很精確的說法叫作“machtsichtbar"意思是"你看不見的東西被看見",今天希望從一個中學生的角度出發,談談自己對一個問題的看法:多邊形的面積問題.
最完美的多邊形當然是正多邊形,將其面積用邊長表示出來可以得到下列等式(a表示邊長)
但既然說了數學很"小氣",一定要在這種問題,特別是計算問題上"錙銖必較",而這種"系數"只能用于生活中的簡單估算,當然不能如意。不過受原理的啟發,正七邊形面積中如果有了
的精確值一切不就解決了?
硬算沒有任何辦法,那只有累積,比如我知道了sin1°的值,那么任何有理角度便均可以累出來,目標再度轉換,我要求sin1°是多少,而是是帶根號的。
下面先證明sin1°是無理數,證明:
引理:有理數四則運算還是有理數.
證明引理。由有理數的定義
證明原理。反證法,假設sin1°是有理數,則由三倍角公式
則sin3°為有理數
由此類推sin9°、sin27°為有理數
由和角公式
所以sin36°為有理數,又
矛盾,所以 sin1°為無理數.
那么又該如何湊出sin1°?我的思路如下:
已知了sin36°,sin15°半角公式sin18°差角公式sin3°三倍角公式解三次方程sin1°,
思路有了,便開始了計算,計算量是龐大的,網上也找不到相關資料,但讓我很高興,我所做的可能會是前人沒做過的事!這種念頭一直驅使我在將要放棄時重新振作,終于幾個下午過后出結果了.
當然這全是由重根號形式變來的,
如
,但是困住我的是最后一步---解三次方程,對于三次方程
原方程為
。但是sin3°數據過于兀長,只能先用盛金的重根判別式
。計算結果很令我驚訝Δ=B2-4AC>0,也就是有一個實根和一個共軛虛根,為什么會這樣,這個疑問或許會在我以后的學習中,隨著知識的積累,內容的加深,數學知識的廣獵,一點點得到解決,這是我學習數學的開始,是懷著對數學的深愛而學習下去動力。我希望并且相信,在我一如既往的鉆研下,多年后一定會有屬于我的數學定理。
作者簡介:趙希瑄(2001.09.04)男,籍貫:四川省西昌市,學校:成都樹德中學。endprint