&esp;&esp;其实分形这个东西,在我们生活中还是比较常见的。
&esp;&esp;举个栗子~~
&esp;&esp;雪花!
&esp;&esp;不是雪花啤酒啊,是雪花!
&esp;&esp;一朵雪花,你用肉眼看的话,它是形状是一个六角形。
&esp;&esp;当你把它放在显微镜下,放大几百数千倍后,看到的细节部分形状也是六角形。
&esp;&esp;也就是说,一朵雪花,是由n个极其微小的六角形晶体组成的较大的六角形晶体!
&esp;&esp;当然,还有精子,也符合分形原理。
&esp;&esp;于是人们便用数学方法去表示这些分形现象。
&esp;&esp;经过人们几百年的研究,分形理论,在数学领域,有了三个非常重要的模型。
&esp;&esp;他们分别是:三分康托集,koch 曲线,julia 集。
&esp;&esp;这次两位选手挑战的项目,就与朱利亚集和(julia 集)有关。
&esp;&esp;朱利亚集和的定义很简单:z(n+1)=z(n)2+c (c是常数)
&esp;&esp;定义式很简单,一个普通的高中生就能看懂其中的意思。
&esp;&esp;但朱利亚集的神奇之处在于:其数学定义非常简单,但他生成的图像却复杂的令人不可思议,其中包含了深邃的数学原理——或者还有我们人类自己臆想的哲学。
&esp;&esp;嗯,已经涉及到了哲♂学问题。
&esp;&esp;一个朱利亚集,简单来说,就是将z(n+1)=z(n)2+c 这个公式不断迭代形成的。
&esp;&esp;迭代大部分人应该都知道。
&esp;&esp;比如说:考虑函数f(z)=z2-075。固定z0的值后,我们可以通过不断地迭代算出一系列的z值:z1=f(z0), z2=f(z1), z3=f(z2),…。比如,当z0 = 1时,我们可以依次迭代出:
&esp;&esp;z1 = f(10)= 102 – 075 = 025
&esp;&esp;z2 = f(025)= 0252 – 075 =-06875
&esp;&esp;…………
&esp;&esp;z5 = f(-06731)=(-06731)2 – 075 =-02970
&esp;&esp;………
&esp;&esp;可以看出,z(n)这个函数,在不断的迭代之后,结果会逐渐趋于某一个值。
&esp;&esp;当然,这只是z(0)=1的变化。
&esp;&esp;数学家对朱利亚集经过一系列不可描述的研究之后,发现并不是所有的z(0)值都能组成有界的分形图形。
&esp;&esp;只有z(0)在【-15,15】范围内,z(n)的值才是有限的。
&esp;&esp;也就说,只有在【-15,15】之内,朱利亚集才能构成有界的分形图形。
&esp;&esp;而这一次,节目组将z(0)的值固定,针对参数c的变化进行出题。
&esp;&esp;参数c,可写为c(x,y)=x+iy。
&esp;&esp;c的值,由一个实部x,和一个虚部y来决定。
&esp;&esp;改变x,y的值,其对应的分形图也会发生变化。
&esp;&esp;并且,x,y的变化,是非线性的,时快时慢。
&esp;&esp;嘉宾会随机在x,y在一定区间(准确的说是【-1,1】)内变化生成的100分形动画中,挑选7个。
&esp;&esp;从每个分形动画中截取50张分形图。
&esp;&esp;程诺和李十夜两人,可各选择2张,显示该分形图对应x,y的数值。
&esp;&esp;然后两人通过现场的学习,推演出公式到图形的生成逻辑。
&esp;&esp;然后根据推到出的生成逻辑,来判断具体的x,y的值,精确到小数点后3位。误差,在【-0001,0001】之间!
&esp;&esp;七道题目,七个分形动画,七个生产逻辑,一百七十五张分形图形,28000000种x,y的可能取值。
&esp;&esp;选手需要做的,就是在28000000种可能性当中,找出那唯一正确的一种!
&esp;&esp;七道题目,才有抢答模式。
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