哈爾濱師范大學(xué)研究生 馬正方
“好玩”的N階等差數(shù)列
哈爾濱師范大學(xué)研究生 馬正方
本文推出了N階等差數(shù)列定律,N階等差數(shù)列的公差具有獨(dú)特的規(guī)律,其規(guī)律性引人入勝,具有好玩的特色,并且對引力波進(jìn)行解讀,從而給力數(shù)學(xué)文化的自信自強(qiáng)。
N階等差數(shù)列;定律;公差;引力波;數(shù)學(xué)文化
數(shù)學(xué)大師陳省身說“數(shù)學(xué)好玩”。數(shù)學(xué)文化的自信、自娛、自樂可以培養(yǎng)觀察、分析、想象(形象思維)、歸納(抽象概括)之類的正能量。數(shù)學(xué)的定理、定律具有無限的剛性,雷打不動,水火無奈,撼山易,撼定理定律難?。?/p>
【N價等差數(shù)列定律】
(1)N取值大于1的正整數(shù),因而體現(xiàn)無限的張力。
(2)對于自然數(shù)列“1、2、3、4……”來說,從1開始,每個自然數(shù)所系的乘數(shù)和指數(shù)是N就是N階等差數(shù)列。該自然數(shù)與所系指數(shù)的結(jié)果數(shù)“減去”該自然數(shù)與所系乘數(shù)的結(jié)果數(shù)(即公式ana×n所得的結(jié)果數(shù),a為該自然數(shù)),由所得的結(jié)果數(shù)構(gòu)成一系列的原始數(shù)列,進(jìn)而在該原始數(shù)列的基礎(chǔ)上發(fā)展成為N階等差數(shù)列。
(3)如果乘數(shù)和指數(shù)是2,則2階等差數(shù)列的公差就是2(即奇數(shù)數(shù)列的公差);如果乘數(shù)和指數(shù)是3,則3階等差數(shù)列的公差就是2×3=6;如果乘數(shù)和指數(shù)是4,則4階等差數(shù)列的公差就是2×3×4=24;如果乘數(shù)和指數(shù)是5,則5階等差數(shù)列的公差就是2×3×4×5=120;如此這般繼續(xù)下去,是N階就繼續(xù)乘以N,這樣所得的結(jié)果數(shù)就是該N階等差數(shù)列的公差。
例1 乘數(shù)和指數(shù)是2:1×2=2,12=1,1-2=-1;2×2=4,22=4,4-4=0;3×2=6,32=9,9-6=3;4×2=8,42=16,16-8=8;5×2=10,52=25,25-10=15;6×2=12,62=36,36-12=24;7×2=14,72=49,49-14=35;如此這般繼續(xù)下去,所得的結(jié)果數(shù)構(gòu)成一系列的原始數(shù)列:-1、0、3、8、15、24、35等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項所得的差數(shù)(如0-(-1)=1,3-0=3,8-3=5)發(fā)展成為公差為2的2階等差數(shù)列(也是奇數(shù)數(shù)列)。
例2 乘數(shù)和指數(shù)是3:13-1×3=-2,23-2×3=2,33-3×3=18,43-4×3=52,53-5×3=110,63-6×3=198;如此這般繼續(xù)下去, 所得的結(jié)果數(shù)構(gòu)成一系列的原始數(shù)列:-2、2、18、52、110、198等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是4、16、34、58、88等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是12、18、24、30等等無限數(shù)列,從而發(fā)展成為公差為2×3=6的3階等差數(shù)列。
例3 乘數(shù)和指數(shù)是4:14-1×4=-3,24-2×4=8,34-3×4=69,44-4×4=240,54-5×4=605,64-6×4=1272;如此這般繼續(xù)下去,所得的結(jié)果數(shù)構(gòu)成一系列的原始數(shù)列:-3、8、69、240、605、1272等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是11、61、171、365、667等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是50、110、194、302等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是60、84、108等等無限數(shù)列,從而發(fā)展成為公差為2×3×4=24的4階等差數(shù)列。
例4 乘數(shù)和指數(shù)是5:15-1×5=-4,25-2×5=22,35-3×5=228,45-4×5=1004,55-5×5=3100,65-6×5=7746,75-7×5=16772,85-8×5=32728;如此這般繼續(xù)下去,所得的結(jié)果數(shù)構(gòu)成一系列的原始數(shù)列:-4、22、228、1004、3100、7746、16772、32728等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是26、206、776、2096、4646、9026、15956等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是180、570、1320、2550、4380、6930等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是390、750、1230、1830、2550等等無限數(shù)列。該無限數(shù)列從第二項開始,各項減去前項之差是360、480、、600、720等等無限數(shù)列,從而發(fā)展成為公差為2×3×4ד5”=120的“5”階等差數(shù)列。如引號所示和四個例題所示,公差的進(jìn)展規(guī)律不正說明數(shù)學(xué)好玩?
對如此的公差回答“為什么這樣”,可能成為具有挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)難題??!
【N階等差數(shù)列的天文物理學(xué)意義】
數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科,數(shù)學(xué)是宇宙的語言。N階等差數(shù)列恰似宇宙的引力波,N階等差數(shù)列的“公差”就是引力波的“引力”。
哲人說:“對任何事情都要問一個為什么。”數(shù)學(xué)大師陳省身說“數(shù)學(xué)好玩”。 他為什么不說金錢好玩、權(quán)力好玩之類的話語呢?莫非世界觀、人生觀、價值觀所系吧!
數(shù)風(fēng)流玩物,還看數(shù)學(xué)!
數(shù)學(xué)至真、至善、至美,具有獨(dú)特的深刻性和哲理性。數(shù)學(xué)是高考的必考科目,而數(shù)列問題又是近年來高考的熱點(diǎn)。數(shù)學(xué)是陶冶情操的良藥??蓯鄣闹袊菙?shù)學(xué)的故鄉(xiāng),歷史上中國的數(shù)學(xué)成就值得驕傲,只是近代些許落后。熱愛數(shù)學(xué)的中國人越多,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)強(qiáng)國的中國夢越快啊!數(shù)學(xué)領(lǐng)域有許多奇妙的問題有待為國爭光、為民族爭氣的人士來破解,有的數(shù)學(xué)問題正像瘋子不得癌癥一樣令人費(fèi)解。愛因斯坦說過:發(fā)現(xiàn)一個問題比解決一個問題更重要。
數(shù)學(xué)問題,我愛你不成問題!我愛你不成問題,可能有一天數(shù)學(xué)問題就不成問題。
有道是“精準(zhǔn)扶貧”,然而數(shù)學(xué)最講究精準(zhǔn)啊!精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)計算可以暴露顯示政績的數(shù)字造假?!皟蓚€務(wù)必”要求“不驕不躁”,如果在數(shù)學(xué)難題面前不知所解,誰還會驕傲呢?有道是“淡泊以明志,寧靜以致遠(yuǎn)”,欲解數(shù)學(xué)問題,不淡泊不寧靜能行嗎?
綜上所述,從一定的意義上說:數(shù)學(xué)是腐敗的天敵。這樣的結(jié)論只要符合“解放思想,實(shí)事求是,大膽探索,萬眾創(chuàng)新”的精神,筆者就心安理得,問心無愧了。
可能有人認(rèn)為此文說了一些離題的話,對此筆者認(rèn)為:隨著時代的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展,各門學(xué)科互相滲透交融不可避免啊!只要讀者讀過此文認(rèn)為不白讀一回,筆者也就不白活一回??!現(xiàn)在,多見“高原”少見“高峰”,具有真知灼見、能夠振聾發(fā)聵、令人耳目一新的精品力作太少了。究其原因,可能和作者的文理科分家有關(guān)吧?記得魯迅先生倡導(dǎo)搞文學(xué)的人應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)理科知識。數(shù)學(xué)家喜歡做詩詞不乏其人啊!高中學(xué)習(xí)階段不再區(qū)分文理科我舉雙手贊成!科學(xué)發(fā)展是一個廣闊的天地,數(shù)學(xué)文化大有作為啊!