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第一百零八章面积(1 / 2)

 在小学时,经常有求阴影面积的题目。其中,自然涉及圆的切形。而其中的关键就是对称。如果没有对称,那么它们基本无解。

然而到了初中和高中,面积却不再考察。原因就是正方形的面积公式太简单,不具备直接考察的要求。即使侧面考察,也不行。而那些不规则的图形的面积又过于困难,所以求面积就是出题人极力避免的。

到了大学,求面积又被重新推上台。当年莱布尼茨为了解决天体运动中的面积问题,而创建了微积分。而他的微积分的思想基础就是莱布尼茨三角形。微积分中有个概念叫做增量。莱布尼茨正是敏锐地意识到面积是一种不断增加的过程。简单地说就是以一条边为基本边,把一个图形看成是很多条有限长度的边组成的。而微积分就是要计算这很多天边而造成的增加量。怎么说?我们把把边看成是长方形,它是有宽度而不是为零的。于是,图形的面积就可以表示成很多小长方形的面积。而在求圆周率时,主要是通过计算面积而间接得出。当初祖冲之用逼近法居然算到了三千六百边形。

网络上有证明2=π的视频,那么它是怎么回事呢?一个半圆a,半径是1。那么,它的周长就是π。以它的圆心和两个半圆点画两个半圆,于是这两个半圆是周长是π/2。然后继续做四个半圆,则它们的周长是π/4。一直继续下去,半圆们就会变成直线。所以,2=π。那么,问题出在哪里呢?其实,就算那些半圆的周长很小很小,但是并不是完全展开的。这有点像讨论无穷小和零是否相等是类似的。其实这里就是一个典型混淆的例子。第一,无论你的操作是多少次都是有限次,这样半圆弧是不可能和直径划上等号的。第二,无限并不代表半圆弧一定变成直径。我说过无限分很多种,而这里的无限是什么无限就是需要讨论的。我们知道物体离我们越远,而它在我们眼里越小。视频里的操作就是这样。在数学里,一旦有个问题涉及到无限,那么它一定是个大问题。虽然康托尔在创立集合论时就证明了无穷大和无穷小都是存在的,在数论中还有无穷小量这样的概念。但是,我就想问无穷小真的存在吗?一个问题就是无穷小是正数还是负数?按理来说,不是负数比正数小吗?那么,无穷小就应该是负数。但据我推测数论中无穷小应该是正数。因为如果无穷小是负数,不就有个问题吗?无穷小与无穷大的绝对值就是一样的?这样的话,无穷小还有存在的必要吗?

我们知道面积是很重要的量,物理中有很多量都和面积有关。比如库仑力就和物体的截面积有关。浮力也与面积有关。一般认为,水体的表面积越大,它的浮力就越大。

嗯,暂时想到这么多。核桃像是有感而发,不是矫揉造作。

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