追尋夢里的鐘聲與龜兔賽跑問題

上個(gè)月安皱,院學(xué)生會要舉辦新老生經(jīng)驗(yàn)交流會,邀請我去做分享艇炎。當(dāng)時(shí)思索許久酌伊,也有很多想跟學(xué)弟學(xué)妹分享,奈何由于客觀原因缀踪,活動沒有舉辦居砖,索性把自己的所思所想寫下來虹脯,也算是對自己并不靠譜的大學(xué)前三年生活的一個(gè)總結(jié)。

自己對于這些文字的定位并不是雞湯奏候,畢竟自己沒有湯勺循集,都無法舀出來怎么還能灌給別人呢。所以蔗草,還是踏踏實(shí)實(shí)寫比較好咒彤。可能在別人看來咒精,我大學(xué)前三年做了不少事镶柱,還曾當(dāng)過院學(xué)生主席,在他們眼里也算是混的不錯(cuò)的那一類人狠轻。自己來總結(jié)吧,確實(shí)做了很多想做的事彬犯,想改變學(xué)生會一些不合理的地方最后當(dāng)了主席盡自己努力去改變向楼,喜歡踢球一起創(chuàng)立了湘潭大學(xué)足球協(xié)會等等,結(jié)果也還可以谐区,但也有些本該做好而沒有做好的事湖蜕,最重要的一點(diǎn)就是學(xué)習(xí)沒有搞好吧,看到那些保研成功的同學(xué)宋列,別提有多羨慕了昭抒,一切都是浮云,通過學(xué)習(xí)提升自己才是王道炼杖。

一般情況下灭返,一個(gè)公司做到了上市,就會去敲鐘坤邪,畢竟實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初很重要的一個(gè)目標(biāo)熙含。夢里的鐘聲,當(dāng)然就是實(shí)現(xiàn)夢想時(shí)的收獲艇纺,還沒進(jìn)入大學(xué)時(shí)怎静,就有很多目標(biāo),進(jìn)了大學(xué)黔衡,便追尋之蚓聘、努力奮斗之。之前好像寫了一堆廢話盟劫,不多說了夜牡,步入正題。

我所在的院系是數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院侣签,專業(yè)是信息與計(jì)算科學(xué)氯材,說白了就是數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的結(jié)合體渣锦,或者兩不像吏够。數(shù)學(xué)涝涤,向來是很多人的?夢魘,想逃都逃不掉砸烦,然而我可能是由于當(dāng)初一點(diǎn)小小的傲嬌冗尤,一不小心步入了這個(gè)深淵听盖,越墜越深,無法自拔裂七。想必很多數(shù)學(xué)專業(yè)的同學(xué)也有這種感覺皆看,當(dāng)然,如果發(fā)現(xiàn)其中的奧妙背零,那自然是其樂無窮腰吟,可是我們大多數(shù)人,還是無從做到的徙瓶。

說一個(gè)老生常談的龜兔賽跑問題毛雇,首先簡要介紹一下該問題的原型:首先烏龜在兔子前面一段距離,現(xiàn)在它們開始進(jìn)行賽跑(當(dāng)然兔子的速度肯定遠(yuǎn)快于烏龜)侦镇。然后下面的羅素悖論就出現(xiàn)了:當(dāng)兔子跑到烏龜出發(fā)的位置時(shí)灵疮,這段時(shí)間烏龜已經(jīng)跑了一段距離(當(dāng)然這段距離有可能很短)。然后兔子又去跑剛才烏龜跑的那段距離壳繁。而這時(shí)候震捣,烏龜又跑了一段距離(當(dāng)然這段距離可能更短).然后兔子又要去跑烏龜剛跑的那段更短的距離.......然后給人一種感覺,兔子永遠(yuǎn)都追不上烏龜闹炉。永遠(yuǎn)都跟在它的后面跑蒿赢。

根據(jù)羅素悖論,兔子卻追不上烏龜渣触,不過這個(gè)問題已經(jīng)在現(xiàn)代分析學(xué)中使用級數(shù)理論進(jìn)行了解釋诉植,用專業(yè)數(shù)學(xué)術(shù)語說,在兔子追烏龜?shù)倪^程中昵观,使用的時(shí)間是收斂的晾腔。對,就是大一時(shí)常學(xué)到的各種收斂啊犬。

下面我們抽象一個(gè)數(shù)學(xué)模型解釋這個(gè)問題灼擂。假設(shè)烏龜在兔子的前面距離為S,兔子的速度為V1,烏龜?shù)乃俣葹閂2,,在追的過程中使用的總時(shí)間記為T.(其中V1>>V2)

記 C=V2/V1

下面分析一下這個(gè)問題,當(dāng)兔子跑間隔S這段距離花的時(shí)間 T1=S/V1.

在這段時(shí)間之內(nèi)烏龜又跑了的距離 S1=T1*V2

而跑完烏龜剛跑完的這段距離兔子又花了時(shí)間 T2=S1/V1=S*V2/(V1*V1)=(S/V1)*C

在T2時(shí)間之內(nèi)烏龜又跑了 S2=T2*V2

而兔子跑完這段距離花的時(shí)間 T3=S2/V1=(S/V1)*C*C

...

從上面的分析不難得出總時(shí)間 T=T1+T2+T3+.....

T=S/V1+(S/V1)*C+(S/V1)*C^2+...=(S/V1)(1+C+C^2+C^3+...)

不難看出此為一個(gè)等比數(shù)列(在數(shù)學(xué)分析中稱為幾何級數(shù)或等比級數(shù))

我們用極限理論簡要分析一下(幾何級數(shù)中因?yàn)镃<1,很容易得出它是收斂的觉至,收斂的結(jié)果為 S/(V1*(1-C))=S/(V1-V2),這和我們用小學(xué)數(shù)學(xué)算出的追趕時(shí)間是一致的剔应,哈哈哈 )

利用等比數(shù)列的求和公式:

T=(S/V1)*(1-C^n)/(1-C) ---C<<1

當(dāng)n趨向于正無窮大時(shí):C^n趨于0,所以

T=S/(V1*(1-C))=S/(V1-V2)

證畢

經(jīng)過上面的一系列分析,龜兔賽跑的追趕時(shí)間是收斂的峻贮,且毫不意外的收斂于 S/(V1-V2)席怪。所以兔子是能夠追得上烏龜?shù)摹r(shí)間即為該收斂時(shí)間纤控。

你不知道的事情永遠(yuǎn)會覺得她很神秘挂捻,如果想這種神秘感不復(fù)存在就試著去了解她,理解她船万,掌握她刻撒,進(jìn)而控制她,直至最后占有她耿导!所以声怔,數(shù)學(xué)或許也沒有我們想的那么神秘那么深奧吧,只是自己一不小心跑偏了舱呻,錯(cuò)過了與數(shù)學(xué)那可能會發(fā)生的美麗的邂逅醋火。不過,數(shù)學(xué)院向來是有很多學(xué)霸的箱吕,他們對于數(shù)學(xué)肯定是有更多的感悟的芥驳,我也得多向他們學(xué)習(xí)。

最近大一的學(xué)弟學(xué)妹都剛剛經(jīng)過期中考試的洗禮殖氏,或許用“打擊”這個(gè)詞可能更貼切吧晚树,大部分同學(xué)的成績不甚理想姻采,自己當(dāng)年也這樣過來的雅采,數(shù)分高代兩門加起來才80多分,當(dāng)時(shí)自己好像還挺樂觀慨亲。作為一個(gè)經(jīng)歷過這些的老學(xué)長婚瓜,只是想說在這個(gè)階段完全沒必要現(xiàn)在就否定自己,畢竟大學(xué)剛剛開始刑棵,每個(gè)人都像是一張白紙巴刻,最開始的幾筆確實(shí)很簡單,到現(xiàn)在這個(gè)階段幾乎也還是空白的蛉签,這并不妨礙之后創(chuàng)作更美麗的畫卷胡陪。每個(gè)人都是有無限潛力無限可能的,雖說早已不是新的存在碍舍,但永遠(yuǎn)都無可替代的柠座,而且都可以成為自己生命中的天才。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了問題片橡,去改不就行了妈经,反正還手握大把時(shí)間,大學(xué)還有將近4年呢。

簡單舉個(gè)例子吹泡,大學(xué)里學(xué)的數(shù)學(xué)分析骤星,說白了就四大塊:數(shù)學(xué)分析引論(就是目前正在學(xué)的這一部分),微分學(xué)爆哑,積分學(xué)洞难,無窮級數(shù)與反常積分,嗯嗯泪漂,它們還是很難的廊营,所以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒有什么捷徑可走的,潛心鉆研才是王道萝勤。數(shù)分高代解幾的學(xué)習(xí)方法什么也不作贅述露筒,想必大家從各方面已經(jīng)了解不少,主要是我自己也沒學(xué)好呀敌卓,不敢誤人子弟慎式。當(dāng)然,發(fā)現(xiàn)其中的奧妙學(xué)習(xí)起來可能會輕松些吧趟径,只可惜我自己到現(xiàn)在都還沒發(fā)現(xiàn)瘪吏,如果去請教下老師還有高年級的學(xué)霸們,那肯定會收獲滿滿的呀蜗巧。

反正還沒寫完掌眠,那就未完待續(xù),爭取每天更新一點(diǎn)吧幕屹。

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