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奇妙的φ

2016-03-07

中学科技 2016年2期
关键词:根式鹏飞倒数

π是大自然构成的形式,柏拉图说:上帝是个几何学家!

e是大自然演化的法则,毕达哥拉斯说:万物皆数!

大自然的构成和演化必然存在微妙的联系,拉马努金说:π4 + π5 ≈ e6

大自然的构成和演化肯定存在必然的联系,欧拉说:

eiπ + 1 = 0

欧拉还说:

= + + +…

e-2 =

多么奇妙,大自然中的人类被震撼了!

皓天:“我的天呐!我感觉到巨人们就这么顶天立地地站在我身边,声如巨雷。吓死宝宝了!”

鹏飞:“大自然孕育出人类,并不是让人类被大自然的创造所震慑的,人类自然会在敬畏中寻求怡然的愉悦,于是人类自己又创造了另一个最美丽的数——φ。”

皓天:“那是多少?它有多美丽?”

鹏飞:“你会解方程吧,请问最简标准一元二次方程的正解是多少?”

皓天:“最简标准一元二次方程,且有正解,那应是 x2 + x-1= 0,或 x2-x-1= 0。

第一个方程的正解 x= ,第二个是 x= 。

哈!我知道了,我知道了!

是黄金比, 可称外黄金比。”

鹏飞满意地点点头:“ 就是黄金数φ,

是黄金数φ的倒数。再问你,最简单的连根式是多少?”

“最简连根式可以是 ,根号下面还有

它自身,设它等于 x,则x = ,得 x2-x-1= 0,x 必为正值,则 x= ;最简连根式还可为

解得 x= 。也是黄金数啊,好奇妙!”

“再看最简连分数是多少?”

“那一定是 ,令它为 x,这个式子也有自相似性,

所以 = x ,化简后得方程 x2 + x-1= 0,x 一定为正值,解与上面的相同 ,是黄金数。真奇妙啊!”

鹏飞非常高兴:“奇妙的事情还多着呢……”

皓天突然想起了什么,打断了他的话:“最简二元一次方程和最简根式都有两种,那最简连分式也应该有两种啊,应该是:

它是多少呢?算一下,也令它为 x,则x= ,得 x2-x+1= 0,解得:

x= = 。

这是无实数解,但这个数中,连分数分明都是由实数1简单叠套而成,怎么会不是实数呢?好奇怪!”

鹏飞思考了一下:“你看,如果:

=x>1

则分母1-x<0,倒数之后还是个负值,所以x不能大于1;若设01,倒数又为正了,不对;若x=0,却得到0=1,不对;若x=1,那1= ,还是不对。看来全体实数都不能满足这个连分式的要求了,无论哪个实数代进去都是矛盾的,所以只能是虚数了。”

皓天也陷入了沉思:“这个通向无限的连分数无限地矛盾下去,便将我们引向了虚无的天国!”

鹏飞:“而且这个虚数的模是1。哎!太奇怪了!”

皓天:“也许是因为目前人类的思想还达不到这个境界,也许根本就不存在这个连分数。谁知道呢?!”

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