石崇的BOSS 发表于 2010-10-1 13:49:00

历史数学题

对数的发明
1.历史背景
       在数学史上,对数的发明是早于指数的,这是数学界的一大反常现象。现代计算方法之所以有奇迹般的力量,是由于三个发明,即阿拉伯计数法、小数和对数。对数的发明要归功于16世纪曼彻斯特的贵族约翰·纳皮尔。不过,由于当时关于非整数的指数概念还是模糊的,因此,纳皮尔通过运动学的方式解释了对数。
2.构造模型
       假定有两个质点P和Q,前者沿一条有限长的直线AZ运动,后者沿一条无限长的直线A'Z'运动。两个质点开始运动时速度相同。Q保持这一速度不变,而P的速度则以如下方式变化:在其路径上任一点B的速度与它尚需经过的距离成正比,即与BZ成正比。现在,如果当P位于某点B时,Q位于B'位置,则A'B'便是BZ的对数。

3.模型求解
(i)设A'B'=x,BZ=y,AZ=a,依据纳皮尔的思路,试写出x关于y含有参数a的对数表达式x=Nap.log(y)。
4.模型应用
       纳皮尔发明对数的原意是为了化简三角运算,他认为AZ所代表的应当是sin90°,其长度为107。
(ii)依据纳皮尔的说法,有Nap.logsin90°=Nap.log107=0。试证明:对于任意三角形,有Nap.logsinA-Nap.logsinB=Nap.loga-Nap.logb,其中a,b分别是A、B的对边。
5.问题总汇
(i)设A'B'=x,BZ=y,AZ=a,依据纳皮尔的思路,试写出x关于y含有参数a的对数表达式x=Nap.log(y)。
(ii)依据纳皮尔的说法,有Nap.logsin90°=Nap.log107=0。试证明:对于任意三角形,有Nap.logsinA-Nap.logsinB=Nap.loga-Nap.logb,其中a,b分别是A、B的对边。
(题目中给了一个公式:对于函数y=f(x),如果满足(a-y)'=y,那么可以导出-lny=C+x,其中C是任意常数。汗,这个不是积分公式吗?但这个公式对于本题不一定用得上)

Cielo 发表于 2010-10-1 14:57:57

s=AB,则 y=a-s
s‘= v = v0 · (a-s)/a
ln(a-s)- ln a = t · v0/a = A'B' /a = x/a
x = a ln(y/a) 即为Nap.log(y)

第二问就是正弦定理啊……
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第二行,
s=s(t) 是 P 运动的距离,即AB,
s' 是 s 的导数,
v=v(t) 是 P 的速度函数,
v0 是 Q 的速度,也是 P 的初速度,
这一行的 x 是乘号,现在改成 ·  了~

[ 本帖最后由 Cielo 于 2010-10-2 15:17 编辑 ]

Paracel_007 发表于 2010-10-1 15:24:32

这个对数听说过…但题目没看明白…10^7吗?这数字怎么来的…

石崇的BOSS 发表于 2010-10-2 08:50:03

回2楼:第二排:s'=v=v0x(a-s)/a及其以后的没看懂,啥意思啊?v和v0分别表示啥?x呢?

[ 本帖最后由 石崇的BOSS 于 2010-10-3 15:26 编辑 ]

石崇的BOSS 发表于 2010-10-3 15:38:58

原题中的Nap.logsin90°=Nap.log107=0做何理解?
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