有哪些数学问题有经典的物理学证明?

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-22
有哪些数学问题有经典的物理学证明

小羊吃草问题
有两条平行线 a 、 b .小羊在a上某一定点N,要到b上P点吃草,然后回到a上一定点Q点。P为其所在直线上动点,问P在什么位置时小羊所走路程最短?
对此可以以N点为“光源”,关于b做“像点”N',连结N'Q,交b与P点。应用的是光的反射原理及“光总走最短的直线”

你这个问题问的很深哈。简单的有用中心和力矩原理证明 等差公式 前n项和的累加公式。其他的还有 网上有最经典的费马原理。

“费马点”是指位于三角形内且到三角形三个顶点距离之和最短的点。

若给定一个三角形△ABC的话,从这个三角形的费马点P到三角形的三个顶点A、B、C的距离之和比从其它点算起的都要小。

这个特殊点对于每个给定的三角形都只有一个。

1.若三角形3个内角均小于120°,那么3条距离连线正好三等分费马点所在的周角,即该点所对三角形三边的张角相等,均为120°。所以三角形的费马点也称为三角形的等角中心。

(托里拆利的解法中对这个点的描述是:对于每一个角都小于120°的三角形ABC的每一条边为底边,向外作正三角形,然后作这三个正三角形的外接圆。托里拆利指出这三个外接圆会有一个共同的交点,而这个交点就是所要求的点。这个点和当时已知的三角形特殊点都不一样。这个点因此也叫做托里拆利点。)

2.若三角形有一内角大于等于120°,则此钝角的顶点就是距离和最小的点。

皮耶·德·费马(Pierre de Fermat)是一个17世纪的法国律师,也是一位业余数学家。之所以称业余,是由于皮耶·德·费马具有律师的全职工作。他的姓氏根据法文与英文实际发音也常译为“费尔玛”(注意“玛”字)。费马最后定理在中国习惯称为费马大定理,西方数学界原名“最后”的意思是:其它猜想都证实了,这是最后一个。

著名的数学史学家贝尔(E. T. Bell)在20世纪初所撰写的著作中,称皮耶·德·费马为”业余数学家之王“。贝尔深信,费马比皮耶·德·费马同时代的大多数专业数学家更有成就,然而皮耶·德·费马并未在其他方面另有成就,本人也渐渐退出人们的视野,考虑到17世纪是杰出数学家活跃的世纪,因而贝尔认为费马是17世纪数学家中最多产的明星。

费马点问题最早是由法国数学家皮埃尔·德·费马在一封写给意大利数学家埃万杰利斯塔·托里拆利(气压计的发明者)的信中提出的。托里拆利最早解决了这个问题,而19世纪的数学家斯坦纳重新发现了这个问题,并系统地进行了推广,因此这个点也称为托里拆利点或斯坦纳点,相关的问题也被称作费马-托里拆利-斯坦纳问题。这一问题的解决极大推动了联合数学的发展,在近代数学史上具有里程碑式的意义。



我们在两个焦点间连接一条长度为2a的绳子,绳子上挂一个重物。注意到重物是挂在绳子上的,绳结处P是可以活动的。显然,P点的轨迹形成了一个椭圆。重物有不断下落的趋势,此时重力势能转化为动能;当整个力学系统静止时,重力势能达到最小,因此最终绳结P应该位于椭圆的最低点,该点处的切线正好是一条水平线。此时绳结P受到了三个力:重物M所产生的垂直向下的力,以及左右两边的绳子的拉力。由于物体保持平衡,两个拉力的合力必须竖直向上才行。但绳子内部的张力处处相等,两个方向上的拉力大小应该一样;如果它们的合力竖直向上,那么这两个力的方向与竖直方向的夹角必然相同。于是我们得到了和上面的讨论相同的结论:椭圆上的点与两焦点的连线到法线的夹角相等。



量纲分析应该算物理方法吧详细解释:我们知道,只要确定了斜边长,以及一个锐角,就确定直角三角形;也就是说,对于一个某一锐角确定了的直角三角形,其面积只由斜边长确定,而由面积与长度的单位(量纲)关系(面积的单位是m²,长度的单位是m。),可知S∝l²所以可写出表达式S=k l²比例系数k即是一个关于直角三角形中锐角角度的函数f(α)。再由面积关系(如图)很容易得出三角形斜边平方等于两直角边平方和。有人可能会问了,为什么S一定要和l^2成正比呢,不是还有一个变量角度(α)吗?这是因为角度(或者弧度)是一个无量纲量,即他们没有单位。可是,不是说好角度的单位是°,弧度的单位是rad吗?但事实上根据角度和弧度的定义,他们并没有单位,°或rad只是一个标记(例如弧度等于弧长除以半径,而弧长和半径的单位都是m,相除之后单位抵消)



也许整体数学和整体数学公式,是互联网时代在中国发生的奇迹,整体数学公式和过去任何数学公式不同的是整体数学公式也是整体宇宙学定律,能够启发人们对宇宙人生的理解,

数学只是一个工具。世界上有名的物理化学大师都擅长使用数学这个工具,而数学大师鲜有擅长物理化学者

数学上,有哪些让人拍案叫绝的证明过程?
答:伯努利对最速降线的证明最速降线问题,是17世纪的著名难题,难倒了很多数学家。1630年,大科学家伽利略,提出"一个质点,只在重力作用下,从一个给定点,到不在它垂直下方的另一点,不计摩擦力,问沿着什么曲线下滑,所需时间最短?"“如果使分层无限增加,每层的厚度无限变薄,则质点的运动趋近于...

当代世界上著名的数学,物理学,化学猜想或难题有哪些?请用公式表达_百度...
答:1852年10月23日,他的弟弟就这个问题的证明请教他的老师、著名数学家德.摩尔根,摩尔根也没有能找到解决这个问题的途径,于是写信向自己的好友、著名数学家哈密尔顿爵士请教。哈密尔顿接到摩尔根的信后,对四色问题进行论证。但直到1865年哈密尔顿逝世为止,问题也没有能够解决。 1872年,英国当时最著名的数学家凯利正式向伦敦...

比较典型的物理数学题目
答:现请你用所学的物理学知识解决下列问题: (1)汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境,又会引起热岛效应。请你设想可以采用哪些新型能源来解决这个问题,并说出它的优点。(要求写出两种) 能源: 。 优点: 能源: 。优点: (2)为了减少交通安全事故的发生,可以采用哪些有效措施?请你提出设想和建议。(至少写出两条)...

1900年Hilbert提出23个值得数学家思考的问题,这些问题是什么?现在解 ...
答:1874年,康托猜测在可数集基数和实数集基数之间没有别的基数,即著名的连续统假设。1938年,侨居美国的奥地利数理逻辑学家哥德尔证明连续统假设与ZF集合论公理系统的无矛盾性。1963年,美国数学家科思(P.Choen)证明连续统假设与ZF公理彼此独立。因而,连续统假设不能用ZF公理加以证明。在这个意义下,问题已获解决。 (2)...

高中物理学史
答:同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。5、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法...

求各种数学物理方面的定理、猜想、悖论,越多越好,只有名字也行,加上...
答:圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。组合计数,组合几何。抽屉原理。容斥原理。极端原理。图论问题。集合的划分。覆盖。平面凸集、凸包及应用*。悖论的话希帕索斯悖论与第一次数学危机希帕索斯悖论的提出与勾股定理的发现密切相关。因此,我们从勾股定理谈起。勾股定理是欧氏几何中最著名的定理之一。天文学家开普勒...

你见过哪些堪称绝妙的数学证明?
答:2. 矩阵乘法的证明:尽管矩阵乘法很简单且易于理解,但它是一个非常重要的数学概念,广泛应用于计算机科学和工程学中。矩阵乘法的证明也很有趣,它涉及到矩阵的运算和向量空间的理论,同时还需要一些抽象的数学概念。3. 均值不等式的证明:均值不等式是一个基本的不等式,它在许多领域中都有应用。它声称...

谁能给我高中所有物理,数学公式和例子?
答:3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度(K)} 注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。高中物理公式、规律汇编表 一...

物理学家应用数学解决物理问题的事例
答:天文学和大地测量学等领域的研究,著述丰富,成就甚多。伽利略-意大利著名数学家、天文学家、物理学家、哲学家,是首先在科学实验的基础上融合贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱,毕生把哥白尼、开普勒开创的新世界观加以证明和广泛宣传。

有哪些比较经典的数学定理?
答:欧拉公式:这是复分析中的一个基本公式,它建立了复指数函数与三角函数之间的联系。欧拉公式的形式为e^(ix) = cos(x) + i*sin(x),其中e是自然对数的底数,i是虚数单位。这个公式在物理学、工程学等领域有着广泛的应用。康托尔定理:这是集合论中的一个著名定理,由德国数学家格奥尔格·康托尔...