数学上有哪些曲线(数学中著名的曲线)

小科普 224

头号有新人

现实生活中有很多立体图形,而这些立体图形围绕在我们人的日常生活里,但是这些图形中的奥秘就非常有探索精神。在很小的时候,我就知道,两个底圆面积相等同高的圆锥和圆柱,它们的体积之比是可以取整的。就是说,三个圆锥的容积(体积)是一个圆柱的容积(体积)。

而我要从不同角度让大家认识曲线。为什么?我会要从多种方式认识曲线,而不是先给大家解释直线。因为几何,对于曲线的认识只停留在微分里,缺少一些不同的认识。

数学里面对曲线的认识,可以分为多种理解。有些数学家用截图的方式确定曲线,有些数学家用向量的方式确定曲线,有些数学家用连续的方式确定曲线,有些数学家用代数的方式确定曲线,有些数学家用亏的反的确定曲线,有些数学家用一些定理确定曲线,……。而曲线到底是一些什么样的关系,为啥会引起这么多人都想,插上一些内容。我想,此时此刻你也会思考吧!

先来看看,最基本的曲线,抛物线、椭圆、圆、直线。抛物线跟直线的关系,从不同方式都能对应。但是此时的对应,是完整封闭的对应。也就是说,那些我们认为的区别,当成没有的。也就说从点看线,抛物线上的点跟直线上的点,是有序的。此时所有的抛物线就是直线。而直线只有在满足这层关系之时,它可以满足所有的曲线。只有知道这些,你才明白,为什么线性关系,才是大自然秘密。要是这点都不知道,就认识曲面,你是很难理解,为啥有那么多数学家,要区分这里面究竟有多少不同。

其实如何测量圆的周长,最简单的方式,就是找一条绳子绕圆一圈,然后用三角尺测出它的长度。然后在用圆的周长公式代一下,就知道这里面究竟藏着些什么。其实这样理解曲线的长度,也是一种方式。

圆是有两条特殊抛物线组成的图形。圆是最基础的曲线。所有的曲线,都能以圆的形式展开。圆的面积又是半径刻画的。圆的周长又是直径刻画的。所以曲线从某种意义上是直线的弯曲。但是弯曲的直线,它的性质应该在弯曲的时候是成立的。也就是说,曲线上同样有欧几里得空间存在。只是这种存在,需要一种比较可理解的方式,体会出来。而我们现在的微分,理解曲线,就是在体会这种流形。

曲线的曲率,其本质,直线上点的分布形式。也可以理解为,直线上点稀疏程度。更可以理解为,直线跟点的比例空间。只要给直线加一角度,所有的曲线都是可以像数一样,解释。曲线跟直线的角度,是可以解释很多曲线问题的。

其实曲线也有种方式理解。不考虑给曲线加角度,给曲线加方向,也是可以定义所有的曲线。还可以把所有的曲线表达出来,画出来,拿轨迹反样。对处理曲线的问题,方法真的非常多。但是曲线所要告诉我们人的东西,我们都应该体会。

作者:owiijt

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