空集什么意思(空集的定义是高斯无法证明的定理的集合)

时间:2024-12-15 08:17:14

在数学界,有一个公认的“数学王子”,千年难遇的超级学霸,德国数学家约翰·卡尔·弗里德里希·高斯(1777—1855)。高斯到底有多牛,我们看几个关于高斯的段子:

**如果我们相信上帝手上有一本世间所有精妙定理证明的天书,那么上帝相信这本天书在高斯手里。

**上帝不掷骰子,除非高斯答应让他赢一次。

**空集的定义是高斯无法证明的定理的集合。

**有一次,高斯证明了一个公理,但他不喜欢它,于是他又证明了它是假命题。

**费马认为他的书的边缘太小了,写不下费马大定理的证明过程。高斯找到了一个证明,对他来说,书的边缘太大了。

**如果高斯的成果全部发表,会让数学至少进步100年。(这不是段子,是事实,高斯的很多成果都没有发表,也许在他看来,很多东西都太简单了,不值得发表。)

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从不需要看答案的真学霸——高斯。

1778年,高斯三岁,他的父亲在算账,在旁边安静的坐着的高斯用心算就发现了父亲的错误,高斯第一次展现了他的数学才华。

1786年,高斯九岁,他用自创的方法计算处理了1到100的和。

1789年,高斯12岁,他开始怀疑元素几何学的基础证明。

1793年,高斯16岁,他推导出了二项式定理的一般形式,并应用到无穷级数,为数学分析的发展做出了重大贡献。

1796年3月30日,高斯19岁,他完成了导师不小心错给的问题“用尺规作出正十七边形”,第二天,他对自己的导师说过:“我太笨了,居然用了一整个晚上才完成。”导师对他说:“这是一个有一两千多年历史的数学悬案,阿基米德没有解决,牛顿也没有解决。”

1799年,高斯20岁,他完成了跨时代的著作《算数研究》,4年后,这本数论名著正式出版,成为了数学史上一个里程碑。

1807年,高斯30岁,他成为哥廷根大学的教授,并担任了哥廷根天文台的台长。

1809年,高斯32岁,他的《天体运动论》发表,引领了天文学的新纪元。

1811—1820年,高斯最辉煌的10年,发表了200多篇(部)的文章和著作。

1821—1852年,又发表了近100篇(部)的文章和著作,内容涉及数学、物理学、天文学、几何学、大地测量学等诸多领域,并在这些领域都达到了顶尖的水平。

1855年,高斯与世长辞,留下了很多的科学与精神瑰宝。

正十七边形的作法

本题主要考察的是高斯函数的概念。

【知识链接】高斯函数的概念

其解析式为

其图像为

这两个函数的联系

在本道题中,我们要明白[x]是一个数,并且是一个整数。

既然是一个数,这里我们就选择换元法。

下面根据充要条件的知识,很容易得出答案。

这道题比较简单,我们只要抓住高斯函数的概念即可,由于这个函数是教材中给出的一个函数,并且在数论上有很多的应用,九省联考的第19题就考察了数论的知识,因此高斯函数可能会成为一个重要的高考命题点。因此,我们有必要进一步研究一下这个函数的一些简单的性质。

【知识链接】高斯函数的性质

上面这些性质,要自己尝试将它们证明出来,你才能在做题中用它们。在证明过程中,主要用到的结论和方法就是

下面我们给出厄尔米特恒等式的证明:

当然,本题可以利用厄尔米特恒等式,迅速得出答案。

本题首先不要受到符号的影响,考虑到求的是f(x)的整数部分,这里把f(x)看成一个数,不妨设y=f(x),不难求出y的取值范围(值域)为[-1,1](用对勾函数处理),所以可快速得出正确答案D。

对于这样的问题,“符号的抽象”是主要的难点。做题是首先要克服畏惧心理,笃定自己能够解决,平时多注意积累,多接触点这样的题目,解决起来并不复杂。对于高斯函数而言,它的性质还有不少,在理解了上述结论的基础上,可以再找一些证明一下,只要你跟它见的次数多了,它就会变得和你亲切起来了。

我们再做一道题: