1. 維爾斯特拉斯函數的性質有哪些值得研究的求解
分形理論是當今世界十分風靡和活躍的新理論、新學科。分形的概念是美籍數學家曼德布羅特(B.B.Mandelbort)首先提出的。1967年他在美國權威的《科學》雜志上發表了題為《英國的海岸線有多長?》的著名論文。海岸線作為曲線,其特徵是極不規則、極不光滑的,呈現極其蜿蜒復雜的變化。我們不能從形狀和結構上區分這部分海岸與那部分海岸有什麼本質的不同,這種幾乎同樣程度的不規則性和復雜性,說明海岸線在形貌上是自相似的,也就是局部形態和整體形態的相似。在沒有建築物或其他東西作為參照物時,在空中拍攝的100公里長的海岸線與放大了的10公里長海岸線的兩張照片,看上去會十分相似。事實上,具有自相似性的形態廣泛存在於自然界中,如:連綿的山川、飄浮的雲朵、岩石的斷裂口、布朗粒子運動的軌跡、樹冠、花菜、大腦皮層……曼德布羅特把這些部分與整體以某種方式相似的形體稱為分形(fractal)。1975年,他創立了分形幾何學(fractalgeometry)。在此基礎上,形成了研究分形性質及其應用的科學,稱為分形理論(fractaltheory)。 自相似原則和迭代生成原則是分形理論的重要原則。它表徵分形在通常的幾何變換下具有不變性,即標度無關性。由自相似性是從不同尺度的對稱出發,也就意味著遞歸。分形形體中的自相似性可以是完全相同,也可以是統計意義上的相似。標準的自相似分形是數學上的抽象,迭代生成無限精細的結構,如科契(Koch)雪花曲線、謝爾賓斯基(Sierpinski)地毯曲線等。這種有規分形只是少數,絕大部分分形是統計意義上的無規分形。 分維,作為分形的定量表徵和基本參數,是分形理論的又一重要原則。分維,又稱分形維或分數維,通常用分數或帶小數點的數表示。長期以來人們習慣於將點定義為零維,直線為一維,平面為二維,空間為三維,愛因斯坦在相對論中引入時間維,就形成四維時空。對某一問題給予多方面的考慮,可建立高維空間,但都是整數維。在數學上,把歐氏空間的幾何對象連續地拉伸、壓縮、扭曲,維數也不變,這就是拓撲維數。然而,這種傳統的維數觀受到了挑戰。曼德布羅特曾描述過一個繩球的維數:從很遠的距離觀察這個繩球,可看作一點(零維);從較近的距離觀察,它充滿了一個球形空間(三維);再近一些,就看到了繩子(一維);再向微觀深入,繩子又變成了三維的柱,三維的柱又可分解成一維的纖維。那麼,介於這些觀察點之間的中間狀態又如何呢? 顯然,並沒有繩球從三維對象變成一維對象的確切界限。數學家豪斯道夫(Hausdoff)在1919年提出了連續空間的概念,也就是空間維數是可以連續變化的,它可以是整數也可以是分數,稱為豪斯道夫維數。記作Df,一般的表達式為:K=LDf,也作K=(1/L)-Df,取對數並整理得Df=lnK/lnL,其中L為某客體沿其每個獨立方向皆擴大的倍數,K為得到的新客體是原客體的倍數。顯然,Df在一般情況下是一個分數。因此,曼德布羅特也把分形定義為豪斯道夫維數大於或等於拓撲維數的集合。英國的海岸線為什麼測不準?因為歐氏一維測度與海岸線的維數不一致。根據曼德布羅特的計算,英國海岸線的維數為1.26。有了分維,海岸線的長度就確定了。 分形理論既是非線性科學的前沿和重要分支,又是一門新興的橫斷學科。作為一種方法論和認識論,其啟示是多方面的:一是分形整體與局部形態的相似,啟發人們通過認識部分來認識整體,從有限中認識無限;二是分形揭示了介於整體與部分、有序與無序、復雜與簡單之間的新形態、新秩序;三是分形從一特定層面揭示了世界普遍聯系和統一的圖景。分形理論及其發展歷程
被譽為大自然的幾何學的分形(Fractal)理論,是現代數學的一個新分支,但其本質卻是一種新的世界觀和方法論。它與動力系統的混沌理論交叉結合,相輔相成。它承認世界的局部可能在一定條件下。過程中,在某一方面(形態,結構,信息,功能,時間,能量等)表現出與整體的相似性,它承認空間維數的變化既可以是離散的也可以是連續的,因而拓展了視野。 分形幾何的概念是美籍法國數學家曼德爾布羅特(B.B.Mandelbrot)1975年首先提出的,但最早的工作可追朔到1875年,德國數學家維爾斯特拉斯(K.Weierestrass)構造了處處連續但處處不可微的函數,集合論創始人康托(G.Cantor,德國數學家)構造了有許多奇異性質的三分康托集。 1890年,義大利數學家皮亞諾(G.Peano)構造了填充空間的曲線。 1904年,瑞典數學家科赫(H.von Koch)設計出類似雪花和島嶼邊緣的一類曲線。 1915年,波蘭數學家謝爾賓斯基(W.Sierpinski)設計了象地毯和海綿一樣的幾何圖形。這些都是為解決分析與拓樸學中的問題而提出的反例,但它們正是分形幾何思想的源泉。 1910年,德國數學家豪斯道夫(F.Hausdorff)開始了奇異集合性質與量的研究,提出分數維概念。 1928年布利干(G.Bouligand)將閔可夫斯基容度應用於非整數維,由此能將螺線作很好的分類。 1932年龐特里亞金(L.S.Pontryagin)等引入盒維數。 1934年,貝塞考維奇(A.S.Besicovitch)更深刻地提示了豪斯道夫測度的性質和奇異集的分數維,他在豪斯道夫測度及其幾何的研究領域中作出了主要貢獻,從而產生了豪斯道夫-貝塞考維奇維數概念。以後,這一領域的研究工作沒有引起更多人的注意,先驅們的工作只是作為分析與拓撲學教科書中的反例而流傳開來。
二 1960年,曼德爾布羅特在研究棉價變化的長期性態時,發現了價格在大小尺度間的對稱性。同年在研究信號的傳輸誤差時,發現誤差傳輸與無誤差傳輸在時間上按康托集排列。在對尼羅河水位和英國海岸線的數學分析中,發現類似規律。他總結自然界中很多現象從標度變換角度表現出的對稱性。他將這類集合稱作自相似集,其嚴格定義可由相似映射給出。他認為,歐氏測度不能刻劃這類集的本質,轉向維數的研究,發現維數是尺度變換下的不變數,主張用維數來刻劃這類集合。 1975年,曼德爾布羅特用法文出版了分形幾何第一部著作《分形:形狀、機遇和維數》。1977年該書再次用英文出版。它集中了1975年以前曼德爾布羅特關於分形幾何的主要思想,它將分形定義為豪斯道夫維數嚴格大於其拓樸維數的集合,總結了根據自相似性計算實驗維數的方法,由於相似維數只對嚴格自相似這一小類集有意義,豪斯道夫維數雖然廣泛,但在很多情形下難以用計算方法求得,因此分形幾何的應用受到局限。 1982年,曼德爾布羅特的新著《自然界的分形幾何》出版,將分形定義為局部以某種方式與整體相似的集,重新討論盒維數,它比豪斯道夫維數容易計算,但是稠密可列集盒維數與集所在空間維數相等。為避免這一缺陷,1982年特里科特(C.Tricot)引入填充維數, 1983年格拉斯伯格(P.Grassberger)和普羅克西婭(I.Procaccia)提出根據觀測記錄的時間數據列直接計算動力系統吸引子維數的演算法。 1985年,曼德爾布羅特提出並研究自然界中廣泛存在的自仿射集,它包括自相似集並可通過仿射映射嚴格定義。1982年德金(F.M.Dekking)研究遞歸集,這類分形集由迭代過程和嵌入方法生成,范圍更廣泛,但維數研究非常困難。德金獲得維數上界。1989年,鍾紅柳等人解決了德金猜想,確定了一大類遞歸集的維數。 隨著分形理論的發展和維數計算方法的逐步提出與改進,1982年以後,分形理論逐漸在很多領域得到應用並越來越廣泛。建立簡便盛行的維數計算方法,以滿足應用發展的需要,還是一項艱巨的任務。 自然界中的分形,與概率統計、隨機過程關系密切。確定性的古典分形集加入隨機性,就會產生出隨機康托集、隨機科契曲線等各種隨機分形。1968年,曼德爾布羅特研究布朗運動這一隨機過程時,將其推廣到與分形有關的分數布朗運動。1974年他又提出了分形滲流模型。1988年,柴葉斯(j.T.Chayes)給出了詳細的數學分析。
2. 維爾斯特凈水器價格 有沒有這個牌子的凈水器
RO反滲透純水機,是處理農村用水和地下水的凈水效果最理想的凈水產品。它有三級前置過濾,一級反滲透膜精密過濾和一級後置過濾。過濾的水無細菌、病毒、重金屬、農葯、有機物、礦物質和異色異味,是一種純水,無需加熱即可飲用。這類反滲透純水機屬於高檔凈水產品,每台售價在1000元至5000元之間。
3. 微積分有什麼用
微積分是高等數學中研究函數的微分、積分以及有關概念和應用的數學分支。它是數學的一個基礎學科。內容主要包括極限、微分學、積分學及其應用。微分學包括求導數的運算,是一套關於變化率的理論。它使得函數、速度、加速度和曲線的斜率等均可用一套通用的符號進行討論。積分學,包括求積分的運算,為定義和計算面積、體積等提供一套通用的方法。
微積分學是微分學和積分學的總稱。它是一種數學思想,『無限細分』就是微分,『無限求和』就是積分。十七世紀後半葉,牛頓和萊布尼茨完成了許多數學家都參加過准備的工作,分別獨立地建立了微積分學。他們建立微積分的出發點是直觀的無窮小量,但是理論基礎是不牢固的。因為「無限」的概念是無法用已經擁有的代數公式進行演算,所以,直到十九世紀,柯西和維爾斯特拉斯建立了極限理論,康托爾等建立了嚴格的實數理論,這門學科才得以嚴密化。
微積分是與實際應用聯系著發展起來的,它在天文學、力學、化學、生物學、工程學、經濟學等自然科學、社會科學及應用科學等多個分支中,有越來越廣泛的應用。特別是計算機的發明更有助於這些應用的不斷發展。
4. 求助:維爾斯特拉斯定理的證明
給你一點小提示:
利用反證法,你可以假設其上的每一個字列都是不收斂的,然後你需要去證明其上的每一個小的區間里的點的個數是有限的,而由閉區間上的有限覆蓋定理可以得知,這樣的區間是有限多個的,而這由1.有限個區間 2.有限個點我們可以證明在我們要證明的閉區間上只有有限個點,而這是與我們的常識是不相符合的,所以我們可以知道我們的假設是錯誤的,所以我們最後可以得出結論(這知識粗略的步驟,詳細的步驟你還是要自己好好寫的,要是這樣寫的話估計只有一半的分數,ps要是還有不會的話私我)
5. 微積分到底有什麼用
1、對於物理意義
求物體在任意時刻的速度和加速度;反過來,已知物體的加速度表為以時間為變數的函數公式,求速度和距離。這類問題是研究運動時直接出現的,困難在於,所研究的速度和加速度是每時每刻都在變化的。
比如,計算物體在某時刻的瞬時速度,就不能像計算平均速度那樣,用移動的距離去除運動的時間,因為在給定的瞬間,物體移動的距離和所用的時間
2、對於科學天文的作用
這個問題本身是純幾何的,而且對於科學應用有巨大的重要性。由於研究天文的需要,光學是十七世紀的一門較重要的科學研究,透鏡的設計者要研究光線通過透鏡的通道,必須知道光線入射透鏡的角度以便應用反射定律
3、對數學的作用
求曲線的長度(如行星在已知時期移動的距離),曲線圍成的面積,曲面圍成的體積,物體的重心,一個相當大的物體(如行星)作用於另一物體上的引力。
實際上,關於計算橢圓的長度的問題,就難住數學家們,以致有一段時期數學家們對這個問題的進一步工作失敗了,直到下一世紀才得到新的結果。又如求面積問題,早在古希臘時期人們就用窮竭法求出了一些面積和體積,如求拋物線在區間
4、對軍事的作用
例如炮彈在炮筒里射出,它運行的水平距離,即射程,依賴於炮筒對地面的傾斜角,即發射角。一個「實際」的問題是:求能夠射出最大射程的發射角。
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微積分學是微分學和積分學的總稱。 它是一種數學思想,『無限細分』就是微分,『無限求和』就是積分。無限就是極限,極限的思想是微積分的基礎,它是用一種運動的思想看待問題。
比如,子彈飛出槍膛的瞬間速度就是微分的概念,子彈每個瞬間所飛行的路程之和就是積分的概念。如果將整個數學比作一棵大樹,那麼初等數學是樹的根,名目繁多的數學分支是樹枝,而樹乾的主要部分就是微積分。微積分堪稱是人類智慧最偉大的成就之一。
極限和微積分的概念可以追溯到古代。到了十七世紀後半葉,牛頓和萊布尼茨完成了許多數學家都參加過准備的工作,分別獨立地建立了微積分學。
他們建立微積分的出發點是直觀的無窮小量,理論基礎是不牢固的。直到十九世紀,柯西和維爾斯特拉斯建立了極限理論,康托爾等建立了嚴格的實數理論,這門學科才得以嚴密化。
微積分是與實際應用聯系著發展起來的,它在天文學、力學、化學、生物學、工程學、經濟學等自然科學、社會科學及應用科學等多個分支中,有越來越廣泛的應用。特別是計算機的發明更有助於這些應用的不斷發展。