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連小學生都不會的數學難題

教育 更新时间:2024-09-18 23:05:05

從“三生萬物”到“萬物皆數”,從《幾何原本》到《九章算術》,數學與人類文明共生。從小學開始學起的1 1到哥德巴赫猜想的1 1,數學已從“結繩記事”發展到今天的“無所不在”。

連小學生都不會的數學難題(那些小學生都能看得懂的世界性數學難題)1

雖然現代數學給人以枯燥無味的感覺,但是數學是從解決人們的實際需求發展起來的,很多結論,哪怕是世界性難題,叙述起來也非常簡單,卻能夠反映深刻的道理。下面我們就來看看這些小學生都能看得懂但卻困擾數學家幾百年甚至至今都無法解決的數學難題。

哥德巴赫猜想

聞名世界的哥德巴赫猜想,從1742年提出到現在,278年過去了還沒有被徹底證明。它的内容表述非常簡單:

任意大于2的偶數都可以表示成兩個素數之和。

這就是我們常聽到的1 1。這裡的素數就是我們常說的質數,如2,3,5,7,11,13等,除了1和它本身外不能被其他自然數整除的數。哥德巴赫猜想很容易舉例:

  • 4=2 2,6=3 3,8=3 5......

誰都能一眼看懂,但是證明難如登天。最接近的證明是我國的大數學家陳景潤在1966年證明了“1 2”,即

一個足夠大的偶數可以表示為一個素數和一個不超過兩個素數的乘積之和。

此項成果至今仍保持世界的領先水平。下圖是陳景潤院士發表的證明哥德巴赫猜想的論文中的一頁,外行看起來無異于天書。

連小學生都不會的數學難題(那些小學生都能看得懂的世界性數學難題)2

四色猜想

四色猜想是世界性數學難題,曆經124年才被證明,剛開始各大數學家都對此極感興趣,但是進展緩慢,直到計算機的出現才使證明成為可能,表述也非常簡單:

任何一張地圖,隻要用四種顔色就足夠了。

連小學生都不會的數學難題(那些小學生都能看得懂的世界性數學難題)3

費馬猜想

1637年,大數學家費馬寫了一個命題,并且在旁邊寫到,我發現了一個奇妙的證明方法,可惜這裡地方太小,寫不下了。這個命題就是大名鼎鼎的費馬猜想,他這一句地方太小寫不下了給全世界數學家出了個難題,350年之後直到1994年才有人證明了它,但仍有人質疑證明過程有錯誤。

費馬猜想的表述是

連小學生都不會的數學難題(那些小學生都能看得懂的世界性數學難題)4

當n=2時,x=3,y=4,z=5就是我們常說的勾股定理。

當猜想被證明了,它就變成了了定理,所以哥德巴赫猜想還是猜想,因為還沒有人能證明,而四色猜想和費馬猜想現在已經被叫做四色定理和費馬定理。

上述猜想很多數學家終其一身都在證明,數學對于普通人來說可能枯燥,但對于它們來說樂趣滿滿,這可能就是數學的魅力吧。

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