数学的秘密
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A19.伯努利是怎样研究“生命之线”的?

一些伟大的数学家毕生醉心于数学研究,他们去世后,他们的墓碑上常常有体现其成就的标志。阿基米德的墓碑上刻“圆柱容球”的几何图形;数学家鲁道夫的墓碑上刻着圆周率小数点后35位;陈省身的墓碑上则刻有“高斯-博内”公式;数学家雅各布•伯努利的墓碑上却刻着阿基米德螺线,这是怎么回事呢?数学家雅各布•伯努利来自瑞士显赫的伯努利家族,这个家族被称为“盛产商人和学者的家族”。这个家族在三代人中产生了8位科学家,在18世纪时较为著名的数学家是丹尼尔•伯努利、小尼古拉•伯努利、约翰•伯努利、雅各布•伯努利和尼古拉一世•伯努利。“沉溺于数学研究,就像酒鬼碰到了烈酒”——用这句话来描述伯努利家族再合适不过了。其中研究被誉为“生命之线”的对数螺线的是数学家雅各布•伯努利。那么,雅各布•伯努利是如何研究对数螺线的呢?“对数螺线”的数学表达式看起来晦涩难懂,可以用一道著名的趣味物理题帮助理解:三只小狗分别从一个等边三角形的三个顶点出发,以相同的速度相互追逐,当它们在三角形中心相遇时,所画出的轨迹就是对数螺线。对数螺线最初是在1638年由笛卡尔引进的,而雅各布•伯努利却是对数螺线的狂热粉丝,他发现将对数螺线在反演、求渐趋线、求垂足曲线、等比例放大等变换后仍然是原先的对数螺线。

这一研究让雅各布•伯努利十分惊叹,于是要求在其墓碑上雕刻对数螺线,并附上为“纵然改变,仍然故我”的字样,一语双关。然而,雕刻的工匠不知出于何种原因,竟然刻的是阿基米德螺线。不知天堂之中的数学家会作何感想呢?

伯努利

1、下列哪位数学家是研究对数螺线的?

A.丹尼尔•伯努利

B.小尼古拉•伯努利

C.雅各布•伯努利

2、雅各布•伯努利的墓碑上刻着什么?

A.阿基米德螺线

B.对数螺线

C.反曲线

3、下列说法错误的是哪一项?

A.对数螺线由雅各布•伯努利提出

B.对数螺线的数学表达式非常复杂

C.雅各布•伯努利来自瑞士的伯努利家族

4、为什么说“纵然改变,仍然故我”一语双关?

A.这句话描述对数螺线的特征

B.这句话描述了伯努利对数学不变的热爱

C.这句话既描述对数螺线的特征,又显示了伯努利对数学不变的热爱