初等可视化证明

随着自媒体的普及,数学证明不仅仅只是抽象的文字,也可以是直观的图片甚至动画——这就是可视化证明,也称为无字证明。

用更经济的(节省脑力的)方式理解问题,是人类的本能,这或许就是可视化证明诞生的原动力。

虽然,与传统的数学证明相比较,可视化证明缺少严谨性,但后者带给人们那直观的、一目了然的、直达人心,触动人的知觉的震撼,是前者很难做到的。

诚然,可视化证明不能取代传统的数学证明,但是,却可以加强 大家对于 数学定理 的理解,也有助于数学思维的扩展,让我们得以从另外的角度思考问题。

另一方面,小石头在头条的作品,总是被大家以看不懂来评价,于是就在反思,是否可以对有些证明,进行可视化呢?这应该是一个方向!当然这也比较困难,但万里之行始于足,就让小石头,先从搜集一些,经典的初等可视化证明,开始吧!

——§ 自然数和公式 § ——

前n个自然数之和

注:这称为“高斯算法”,据说是高斯小学时就想到的,但据数学史学家考证,并无此事。

——§ 奇数和公式 § ——

前n个奇数之和

——§ 自然数平方和公式 § ——

前n个自然数平方之和

——§ 自然数立方和公式 § ——

前n个自然数立方之和

——§ 完全平方公式 § ——

完全平方公式

——§ 平方差公式 § ——

平方差公式

——§ 立方差公式 § ——

立方差公式

注:除了这张图片外,其它黑底图片或动画,均由小石头,这两天写的一个简易JavaScript引擎——AniMath生成。在以后作可视化证明的过程中会慢慢完善AniMath的。

——§ 毕达哥拉斯定理 §——

对于任意直角三角形,设, 是其直角边, 是其的斜边,则有,

毕达哥拉斯定理

注:毕达哥拉斯定理(勾股定理)的证明方法非常多,有时间,小石头打算也给大家写个总结。

——§ 和角公式 §——

和角公式

注:也可以利用复数运算,直接得到,即,

——§ 那些和等于1的数列 §——

一尺之捶,日取其半,万世不竭!

其实,日取3/4也行!


好了,就先搜集这么多吧!希望,以上这里的分享,对大家的数学学习有所帮助。

这些只能算是做了一些,编辑、作图、排版上的工作,就不声明原创了。接下来,小石头就需要静下心来慢慢研究一些真正证明上的可视化原创了。

感谢各位,耐心阅读到这里,你们是最棒的,为你们点赞!

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