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第75章 趋近于…趋近于

  

安娜二人装了智慧核心,那么随着他们的意志不断提升,智慧核心与心灵计算机自然也能加装更多的计算单元,提升计算能力,他们的思维也会不断强大下去。

那么……正常的学习路径就完全不够看了。安娜必须表现出自己的‘天才’之处,才能得到圣亚比学院的大力栽培,外界的营养供给才能跟得上自己的需求。

那么,怎么表现自己的‘天才’呢?

魔纹体系中,几何学是一门十分重要的学科,然而圣玛大陆的数学教育实在太差,那么从这个方面入手,无疑会容易许多。

那么,表现自己,先从数学开始。

首秀,就是这堂‘解析几何课’了。

圣玛大陆将函数图像的这一块也划到了解析几何的部分,而今天讲的内容,就是函数图像的‘求面积’问题。

其实就是定积分的问题。

上一节课,马尔斯老头布置的作业就是计算y=x^2与横轴和直线x=1围成图形的面积。

这个问题是一个十分简单的定积分问题,然而,圣玛大陆的人们并没有定积分这个概念。

他们是怎么解决问题的呢?看他们的数学教材就知道了。

很简单,画格子逼近法。

他们在平面直角坐标系上画格子,首先确定一个过剩近似值和一个不足近似值,然后再在画出的格子的基础上,将被曲边分割的那些格子拿出来,在其中继续划分出更小的格子,将这些格子的数据累加,得到更加精确的过剩近似值与不足近似值。

如此往复,不断将小格子单独画出来,放大,经过计算,得出粗略的曲线,然后数格子,算面积,那些不确定的地方再将自变量代进去算一下,然后数格子……

或许这就是丽莎会睡着的原因了,毕竟密密麻麻的格子与密密麻麻的绵羊有时没有太大区别。

就这么数啊数,渐渐也就得出了近似的答案。

上次马尔斯老头布置的作业,就是要求学生们将那个面积的小数部分精确到第5位。

虽然大家都知道面积应该是1/3那么答案应该是0.33333。

可马尔斯看重的是过程步骤,单纯的答案大家谁都知道。

可怜的丽莎课后要被留堂了,不过安娜知道自己待会儿说不定也会被留下,而且可能会留很久……

“刚才我检查同学们的作业,大家大部分都做得很好,不过还有部分同学的作业有点不足之处,所以要注意了。”马尔斯检查完大家的作业,站在讲台上笑呵呵说道:“刚才我在检查作业的时候,发现一位同学用了一种与我们许多人都不同的方法,思路很新奇,现在我想请她上来与同学们分享一下自己的思考过程。”

说完,马尔斯的目光就投向了安娜。

安娜吸了一口气,站起来,也没拿自己的作业本,就直接走上了讲台。

先是对马尔斯老头鞠了一躬,然后转身面向大家鞠了一躬。

“大家好,我很荣幸能够与大家分享我的一些想法。”

安娜声音清脆,镇定自若,面上带着迷一般的微笑。

说完,她就转身,拿起石膏笔就在黑板上画起来。

那是三个y=x^2的函数图像。

“大家看,如果我将这0到1的一段分成三份,那么每一份长度就是1/3。我用每一份的右端点作为高,以1/3的长度为宽,画出三个矩形……”

“如果分成了N份,那么每个矩形的宽就是1/N,第i个矩形的高就是(i/N)^2,那么第i个矩形的面积就是(i^2)/(N^3)……”

安娜一边说,一边画着,下面的同学到这里还是能听得懂的。

而马尔斯在一旁则是看着点点头,至少到了这里,安娜是没有出错的,从这一点就可以看出,她的思路到这里为止还是很清晰缜密的。

安娜继续讲着。

“当变量N越来越大的时候,也就是我们将0到1分成越来越多份的时候,每个矩形的宽也就越来越小了。”

“而这N份之中每一份两端的横轴坐标的平方,就是它们对应的函数值,会越来越接近,因为长度在不断变短,横轴坐标会越来越接近,函数值也就越来越接近了。”

说着,安娜看向马尔斯老头,只见马尔斯老头点点头,示意她说下去。

而在讲台下面,少数的几个学生也点点头,还有几个沉思了一会儿后也点头,不过还有超过一半的人突然就蒙了。

脑子有点转不过来。

安娜再次在黑板上写起来,这次她写下了一个式子:

1^2/N^3+2^2/N^3+……+N^2/N^3

=(1^2+2^2+……+N^2)/N^3

在写下式子的同时,她一边说:“既然随着N在不断增大,每份两端的函数值的差越来越小,那么每个画出的小矩形,与其对应的曲边梯形的面积差也会越来越小。”

“那么,当N趋近无穷大时,这些小矩形的面积之和,与那些小曲边梯形的面积之和的差就趋近于无穷小。”

说到这,安娜瞥了一眼马尔斯老头,发现马尔斯老头的神情从一开始的轻松自在,突然就变成了沉思、严肃。

她继续挂着迷之微笑,继续讲解。

“所以当N趋近于无穷大时,小矩形的面积之和趋近于我们要求的面积。”

说着,她指了指刚刚写好的那个式子。

“这就是小矩形的面积之和。”

安娜转头看向身后,只见一片懵逼的眼神,再看看马尔斯老头,眼中神色更加认真了。

“所以,我们只要求这个无穷个小矩形的面积之和。”

“而由一千年前沃尔巢帝国的费尼洛曼德思旺先生得出的结论,1^2+2^2+……N^2等于N(N+1)(2N+1)/6。”

“那么代入这个式子中,得到1/3+1/2N+1/6N^2。而由于N趋近于无穷,我们可以知道1/N和1/N^2都趋近于0,那么当N趋近于无穷大时,这个式子的数值就趋近于1/3。”

安娜长呼出一口气,放下石膏笔,看向马尔斯老头。

马尔斯老头眼中渐渐出现震惊,仿佛发现了什么可怕的事情。

安娜看了一眼,就安心下来。

其实,什么迷之微笑,什么镇定自若,都是假的……

从来没有这么突出过,有点慌。

……

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