怎么证明cos1弧度是无理数不是有理数?

内角为30°,45°,60° 的特殊三角形,其三角比如下:

如果只是算一算x,y是多少没多少意思。

勇哥用halcon的算子来画出题意并解题。

下面的代码中,我们把c=20改为c=200,这样屏幕上的线条长一点方便观察。

*求线y,它是垂足于x线的线 dev_disp_text('x= 《少有人走的路》勇哥的工业自动化技术网站。如果需要本贴图片源码等资源,请向勇哥索取。扫码加本站公众号
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上一回我们为大家介绍了历史上第一个证明圆周率是无理数的方法,那是数学家兰伯特使用的类似于连分数的方法。不过,由于这个证明方法过程比较冗长,在上次的文章中,我们跳过了许多关键步骤,给小朋友的感觉是:这个证明类似于描述如何把大象放进冰箱里。

这一回,我们再为大家介绍一下历史上最简洁的证明方法,那是1947年,数学家伊万.尼云所给出的方法。这个证明在发表时,占用的篇幅不到一页纸。

数学家们惜字如金,这篇论文对于普通的同学来讲还是有一点困难。不过,理论上只要具有高二以上数学水平,学了微积分,就能够理解这个证明。下面我就把这篇论文翻译一下,一旦看懂了,你一定会赞叹数学是如此美丽,就好像上一次我们讲尺规作图那样。

1构造一个函数f(x)

假设圆周率π是一个有理数,则π一定能写成两个互质的整数p、q的比:

大家看,这个函数分母是阶乘形式,如果用二项式定理将分子展开,一定能写成下面的多项式求和的形式:

也就是每一项的分子都是一个整系数的幂函数形式,而且这个幂次在n与2n之间。

下面我们要对f(x)求导数,为此我们首先复习一下幂函数的求导法则,根据

我们可以得出:如果对幂函数求k次导数,有如下三种可能:

于是,对于函数f(x)的每一项,k次求导后的结果

大家看:对于第一类项,这一项是0,是一个整数。对于第二类项,由于m在n与2n之间,m!除以n!是个整数,因此这一类项也是整数。对于第三类项,如果取x=0, 则该项也会等于整数0.

综上所述,f(x)的k阶导数的每一项在x=0时都是整数,f(x)的k阶导数在x=0时是个整数。

3函数f(x)是对称的

我们再回到最初构造的函数,将变形

通过这个变换,我们显而易见的发现这是一个对称的函数

我们对这个函数两边求k次导数

即f(x)的k阶导数在x=π处也取整数。

4再构造一个函数F(x)

对这个函数求2次导数,得到

大家是否发现了:F(x)与F’’(x)许多项都是等大反号的,于是让它们相加,得到:

大家注意:f(x)是一个多项式的形式,最高只有x的2n次幂,所以对它求2n+2次导数,自然等于0,于是

下面我们要求f(x)sin(x)的原函数,为了让这个过程看起来容易一些,我们直接给出原函数F’(x)sin(x)-F(x)cos(x),并进行证明:

我们求出了f(x)sin(x)的原函数,我们对这个函数在0到π之间进行积分。

由于f(x)的任意阶导数在0和π处都是整数(第二大点),而F(x)是它的线性组合(第四大点),所以F(0)和F(π)也是整数,因此A是一个整数。

根据我们构造函数的特点:

我们再对构造函数进行放缩,在0<x<π时

当n充分大的时候,上式右侧小于1,于是有A<1。综上,0<A<1

假设π是个有理数,我们得到了(七)中A是一个整数,(八)中A在0到1之间。可是,0到1之间没有整数,发生矛盾,因此π不是有理数,π是无理数。

一个看似简单的问题,却需要如此奇妙的方法进行证明,数学真是神奇。

这些数学家,你认得几个?

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计算器:这一小小的程序机器实际上是从计算机中割裂出来的衍生品,但因其方便快捷的操作模式,已经被广泛应用于工程、学习、商业等日常生活中,极大的方便了人们对于数字的整合运算。

计算器这一小小的程序机器实际上是从计算机中割裂出来的衍生品,但因其方便快捷的操作模式,已经被广泛应用于工程、学习、商业等日常生活中,极大的方便了人们对于数字的整合运算。

科学计算器中的按键含义:
Backspace :删除当前输入的最后一位数。
CE :清除当前显示的数,不影响已经输入的数。
C :清除当前的计算,开始新的计算。
MC :清除存储器中的数据。
MR:调用存储器中的数据。
MS:存储当前显示的数据。
M+:将显示的数据加到存储器中,与已存入的数据相加。
Mod求模(即整数相除求余数)
And按位与, Or按位或, Xor按位异或
Lsh左移, Not按位取反, Int取整数部分
pi圆周率, Exp允许输入用科学计数法表示的数字
log常用对数, n!阶乘, ln自然对数,

普通计算器的使用方法:
M+:是计算结果并加上已经储存的数;中断数字输入.
M-:从存储器内容中减去当前显示值;中断数字输入.
MRC:第一次按下此键将调用存储器内容,第二次按下时清除存储器内容.
MR:调用存储器内容.
MC:清除存储器内容.
GT:按下GT键,传送GT存储寄存器内容到显示寄存器;按AC或C键消除GT显示标志.
例如:文具店卖出笔3支,每支10元;胶带2卷,每卷9.5元;橡皮3个,每个1.2元,如果用计算器,如何计算他们的总和?
可以先计算器上算出10*3=30后,按M+存起来(存储器默认存着0),再按9.5*2=,算出结果后按M+,再按1.2*3=得到结果后再按M+这样存储器里就是这几个结果的加和了,再按MR就出来结果了。

1、 经历探索计算器使用方法的过程,了解计算器按键功能,会使用计算进行有理数的 加、减、乘、除、乘方运算.掌握按键顺序。
2、 经历运用计算器探索数学规律的活动,培养合情推理能力,能运用计算器进行实际 问题的复杂运算。
3、 在合作交流的学习过程中,培养合作能力和动手操作的实践能力。

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