數(shù)學(xué)即是數(shù)字之學(xué),但它也是“小氣”的學(xué)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(xué),題目中常出現(xiàn)“理想氣體狀態(tài)”等字眼,但數(shù)學(xué)不同,與其說“小氣”不如說成是嚴謹更好。數(shù)學(xué)之美也正在于此:由邏輯生發(fā)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?!边@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(shù)學(xué)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(xué)生的角度出發(fā),談?wù)勛约簩σ粋€問題的看法:多邊形的面積問題.
最完美的多邊形當(dāng)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(shù)學(xué)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(shù)"只能用于生活中的簡單估算,當(dāng)然不能如意。不過受原理的啟發(fā),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(zhuǎn)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(shù),證明:
引理:有理數(shù)四則運算還是有理數(shù).
證明引理。由有理數(shù)的定義
證明原理。反證法,假設(shè)sin1°是有理數(shù),則由三倍角公式
則sin3°為有理數(shù)
由此類推sin9°、sin27°為有理數(shù)
由和角公式
所以sin36°為有理數(shù),又
矛盾,所以 sin1°為無理數(shù).
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(wǎng)上也找不到相關(guān)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(qū)使我在將要放棄時重新振作,終于幾個下午過后出結(jié)果了.
當(dāng)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(shù)據(jù)過于兀長,只能先用盛金的重根判別式
。計算結(jié)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(xué)習(xí)中,隨著知識的積累,內(nèi)容的加深,數(shù)學(xué)知識的廣獵,一點點得到解決,這是我學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的開始,是懷著對數(shù)學(xué)的深愛而學(xué)習(xí)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(shù)學(xué)定理。
作者簡介:趙希瑄(2001.09.04)男,籍貫:四川省西昌市,學(xué)校:成都樹德中學(xué)。endprint