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数学方阵中的数学原理:从线性代数到特征值分解的探索

时间:2024-02-01

首先,方阵的行列式与逆矩阵的计算涉及到线性代数的相关知识,如克拉默法则、伴随矩阵等

友情提示:本文共有 1072 个字,阅读大概需要 3 分钟。

数学方阵是数学中重要的概念,同时也涉及许多数学原理。首先,方阵的行列式与逆矩阵的计算涉及到线性代数的相关知识,如克拉默法则、伴随矩阵等。其次,特征值和特征向量的求解是方阵理论中的重要内容,涉及到特征多项式、特征方程等。另外,方阵的矩阵分解,如LU分解、QR分解等,也与线性代数密切相关。此外,在微积分中,对角化理论和矩阵微分方程中也会涉及到数学方阵的相关原理。总之,数学方阵中包含着丰富的数学原理,涵盖了线性代数、微积分等多个数学领域。

前一篇《没有任何数字的证明:用队列方阵证明根号2是无理数》中我们用方阵巧妙的证明了根号2是无理数,方法简单巧妙,展现了数学无穷的魅力,两个相同数的平方和永远不可能等于一个平方数。

那么对于相同方阵(即两个相同数的平方)可以写成如下差一点点的例子,12平方加12平方等于17平方减1,只是用这个来演示一下

我们现在以一个不错的对称形式再做一遍,这会有个不错的发现,大家可以一起看下,就这样汇聚这两个方阵,然后我们像之前一样有重叠部分

然而因为我们其实是用相差1的例子,如果是完全相等的,那么绿色部分应该和灰色这两个区域是相等的,但是我们其实相差1,所以这次也应该是相差1,如果不相信,你可以数一下

这是另一个只相差1的例子,我们继续,去除蓝色部分,剩下

我们再把这两个家伙汇聚到当中,他们也会有重叠部分

让我们看看这里是多少,我们有2的平方,然后有两个方阵,那就是8,离9 差1

所以这又只相差了1

还有吗?我们还能继续下去吗?,这个特别简单,但又是只相差了1,1的平方加1的的平方等于1平方加1

有了一个“只相差1”,我们就得出了其他所有的,只要重复这个汇聚的过程,还挺有趣的,而且我们得到的都是越来越小的,但我们也能倒着来,如果我们从这里往回倒的话,我们就能得到全体“只相差1”,让我们往回倒吧

分离

然后补上方阵

同理:分离然后我么再补上方阵

继续延伸,我们就回到《没有任何数字的证明:用队列方阵证明根号2是无理数》中的方阵

如果我们想要下一个更高次的,我们只要补上一个大正方形在周围,如果你再拿这两个方阵排列一下

补上一个大方阵,我们就得到一个接一个的等式,实际上我们得出了所有满足:两倍平方和等于平方和加减1的等式

这是我们得出的4个例子,这些“只相差1”,他们的其他形式也挺不错的,如下左边其实是1和1,3和2,7和5

如果你把他们看成分数,继续,然后你觉得会发生什么?它们越来越接近根号2

人们对π的认识中有一个就是22/7约等于π的值,如果你想找一个分数可以接近根号2,大概会用17/12, 17/12对根号2,就像22/7对于π

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网友评论
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显示评论内容(3)
  1. 小格调212024-02-01 02:44小格调21[国外网友]203.9.158.251
    数学原理一直是我的软肋,但我愿意花时间去学习和了解。希望这个探索能够为我带来新的收获。
    顶0踩0
  2. 星星炉火2024-02-01 02:28星星炉火[国外网友]203.27.53.103
    我在大学的时候学过一些线性代数的知识,但特征值分解一直让我感到困惑。希望这个探索能够给我一些启发。
    顶0踩0
  3. 真我的风采2024-02-01 02:13真我的风采[陕西省网友]43.252.58.146
    这个话题听起来很有意思,我对线性代数和特征值分解很感兴趣,期待能够深入了解数学方阵中的原理。
    顶4踩0
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