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  • 1 # 使用者1383779692314

    微積分中的確有求任意曲線長度公式(前提是這個曲線可求長):

    L = ∫ √(dx²+dy²)

    這公式看著眼熟嗎?中間的被積函式不就是

    c=√(a²+b²)

    勾股定理的形式嗎?!

    沒錯,它是勾股定理的微分版本,此公式本身就是勾股定理的推論。

    迴圈論證,這樣不好。

    勾股定理,是一個很基礎但又很深刻的定理,它描述的是“歐氏空間”裡的一個性質,這貨如果擱別的空間裡,估計只能喝西北風了。所以要想理解它,必須從空間入手;只有明確在怎樣的環境中,談論勾股定理才有意義。

    在現代數學中,我們要首先要引入歐氏空間的概念。

    歐氏空間

    歐氏空間就是在向量空間中定義了內積(•,•),它是從向量空間到實數域上的二元函式,滿足以下條件:

    • 對稱性:

    (a,b)=(b,a)

    •(雙)線性:

    (ka+lc,b)=k(a,b)+l(c,b)

    •正定性:

    (a,a)>=0, 等號成立當且僅當a為零向量

    以上係數皆屬實數域。

    順便我們將的向量a的模長|a|定義為:

    |a|=√(a,a)

    正交

    有了內積的定義,我們就可以定義何為兩個向量的夾角、正交的概念。

    兩向量夾角餘弦:

    cos<a,b>=(a,b)/(|a|•|b|)

    特別的,當兩向量正交(垂直)時,有

    (a,b)=0

    此兩者互為充要條件。

    注意,此處的餘弦不再是我們熟知的餘弦,而是在內積定義下對餘弦的一個推廣。如果定義(a,b)=t(a)•b ,t 為轉置運算,即a與b對應元素的乘積再求和,於是就退化為我們所熟知的內積。

    勾股定理的證明

    命題(勾股定理)

    已知:歐氏空間中兩向量a,b正交,命c=a+b

    求證:|c|²=|a|²+|b|²

    證明:由模長定義、以及雙線性,

    |c|²=(a+b,a+b)=(a,a)+(a,b)+(b,a)+(b,b)

    因為a,b正交,即(a,b)=(b,a)=0

    |c|²=(a,a)+(b,b)=|a|²+|b|²

    Q.E.D

    各位童鞋,我講的通俗易懂嗎?

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