万能公式:找规律什么的都弱爆了 | 死理性派小组 | 果壳网 科技有意思 - 范文中心

万能公式:找规律什么的都弱爆了 | 死理性派小组 | 果壳网 科技有意思

03/23

小学的奥数题中,最令人头疼的题型无非是找规律了,各种毫无规律的数列。你可以试试下面的例子:

*1,4,14,53,90,268,977,1586

*1 ,3, 7, 8, 0, 5, 9, 2, 4, 6

*4,2,5,2,6,10,3,7,6,4,6

其实一直以来,我也一直很疑惑有没有什么找规律的秒杀解。就像小学的挠破头都解不了的应用题,到了中学以连数学不及格的人都可以轻而易举地列个方程解掉。直到看到了一个帖子两个网友的对话:

@Talentedpope :哦,设一个8次多项式,待定系数法,结束了。。。

@三哥臭皮匠 :不如直接说用拉格朗日插值呢……

等等,拉格朗日插值,我学过。等等?这货居然可以这么用!?

好吧,作为面向小学生以及其父母的方法,我觉得有义务要详细解释一下什么叫做拉格朗日插值法。

首先,这个方法为什么叫做拉格朗日插值法呢?一是因为拉格朗日“提出”了这种方法(其实拉格朗日并不是第一个提出的,只是因为他名气比较大,很多人都是因为他才了解到这个方法),所以有“拉格朗日”。

那为什么叫做“插值法”呢?

好吧……所谓的插值,就是“插”“值”,就是指找出一个通过给出离散数据点的函数(好吧,好吧,我知道小学生不懂函数和离散)。那么,数列中给出数据可以表示为在坐标系上的点,x坐标就是第几项,y坐标就是该项的值。

比如说,“1 ,3, 7, 8, 0, 5, 9, 2, 4, 6”这个数列可以表示为:

在Mathematica中用几行简单的代码即可做到:

接下来,我们找出这些点都在哪一个函数上面,接着下来把下一项的项数带进去,就得到了下一项的值——这实际上就是通项公式!

事不宜迟,马上来试一试!

首先,我们先来看看拉格朗日插值公式是怎么样的:

好吧,我知道小学生又看不懂了。

那下面我们先试一一个简单的数列:1、8、27…那下一个是什么呢?

首先,这表示存在一个函数。当自变量分别为1、2、3时函数值为1、8、27。于是我们可以设一个函数:

接下来就是关键的一步了!小学生可以不懂这是怎么回事。但有什么问题?考试会用就行了(如果你不介意再解释一下一些其他的问题...比如未知数、自变量和分数的运算)。

容易看到,整个式子是三项的和,每一个点都有一项。对于每一个单独的点来说,分子是这一点的函数值乘上x与其他点的自变量的差。而分母就是该店的自变量和其他点的自变量的差的积。

于是,一个通项公式就出来了。是

于是我们迫不及待地把x=4带进去,得到58.

至此,大功告成。

等等,什么答案写着是64?别管了,肯定是盗版书印错答案了。有什么可能拉格朗日大牛会错呢?

什么,我们的规律不对?正确的是y=x^3?好的,让我看看。嗯…难道是拉格朗日错了?但是前面我们的估算也是没问题的啊。

再仔细看一下坑爹的高数课本,才发现原来是我们一直搞错了。如果我们给的是n个点,那么拉格朗日给出的函数将会是(n-1)次的。

这不坑爹吗…用公式之前还得想清楚这个函数是几次的,而且如果是更高次数的还没办法加上点去求(更别说斐波那契数列这样的用递归定义的数列了)。

这就意味着,就算是1、2、3、4、5、6…这样的数列,拉格朗日插值法在耗尽你大量的考试时间去求出通项公式以后,还会给出一个超级坑爹的答案!

那么这个方法还有什么用!

别急,前面的计算都是为后面做铺垫的。现在才是主要内容。

无论是分布得多么奇怪的点,拉格朗日插值法总能给出一条经过这些点的函数图象。也就是说,就算是1、2、3、4、5、6、(1568)这样明显不靠谱的答案也是“有规律的”。因为你总可以设一个六次多项式,找出这个数列的通项公式。

所以说:

1、3、5、7、9、(1598),是对的

3、1、4、1、5、9、2、(999),是对的

1,1,2,3,5,7,(8989),是对的

2,4,6,8,(5),是对的

如果老师斗胆把你的答案批错的话,你大可以把这篇文章打印出来,然后跟老师说:“这个空填任何数都是可以的,因为你总可以设一个n次多项式,然后……”

(我承认这是伪科普,真娱乐....)


相关内容

  • 小善推荐| 巴菲特的好基友怎么看投资?读读[查理·芒格的智慧]
    <查理·芒格的智慧>这本书介绍了巴菲特的好基友--查理·芒格的投资格栅理论,作者是美国人罗伯特G·哈格斯特朗(这个大叔写了一系列关于芒格和巴菲特的书). 什么是投资格栅理论呢?芒格提倡的格栅理论意思是多学科融会贯通,不要只是圈在 ...
  • 考研政治答题模板
    考研政治答题模板 为了帮助大家顺利通过研究生入学考试,勤思考研辅导老师会在第一时间为大家搜集整理考研的复习资料及相关信息,希望对大家的复习备考有所帮助! 考研政治复习,如何准确分析题目,获取更多的有效信息,提炼答案要点,获取更多分数呢.下面 ...
  • 意识的作用教案
    意识的作用 <意识的作用>是人教版普通高中课程标准实验教科书,<思想政治>必修第4册,第4册<生活与哲学>第2单元第5课的第2框的内容. 通过上一课的学习,学生们已经明白意识的本质是人脑对客观物质的反映, ...
  • 如何准备公务员面试(湖北华图)
    如何准备公务员面试(湖北华图) 自从知道我通过了公务员笔试之后,公务员面试就象一颗定时炸弹悬在我的头上,使我时时不得安宁.为了能够顺利通过公务员面试,首先我分析了自己笔试的情况,由于我的笔试比较高分,只要稳定发挥就可以保证自己通过面试了.因 ...
  • 三角形的认识教学反思
    <三角形的认识>教学反思 1.我用一种新的教学流程进行教学,即:"问题的提出"."问题的探 讨""问题的解决"和"应用与发展",各个流程之间衔接紧凑 ...
  • 最近每次发生重大事件,都会有这样一个过程..不明真相的我们到底应该怎么办?
    1.   先是大家集体声讨政府: 2.   然后一些人开始披露细节,比如这次有人表示"政府其实征求过民意",谴责民众的不理性: 3.   然后科学帝出现辟谣: 4.   然后"理智派"出现谴责民众弱智 ...
  • 试分析马克思主义哲学与现代西方哲学的异同
    [摘要]马克思主义哲学与现代的西方哲学都是对近代西方哲学衍生而来的,都属于近代哲学.它们的流传以及发展基本上都是在一个历史时期,因此他们都有着许多的共同理论特征,但是这两个理论又有着不同的哲学立场.原则以及方法论,所以这两者之间又有着许多本 ...
  • 英语的万能作文
    英语的万能作文 开头万能公式 1. 开头万能公式一:名人名言 有人问了,"我没有记住名言,怎么办?尤其是英语名言?",很好办:编! 原理:我们看到的东西很多都是创造出来的,包括我们欣赏的文章也是,所以尽管编,但是一定要听 ...
  • 江苏省首届文科大学生自然科学知识竞赛复习题
    江苏省首届文科大学生自然科学知识竞赛复习题 一.选择题 1.一光年大约等于( B ) A.1.5 亿公里:B.9.5 万亿公里:C.365× 24× 3600 亿公里:D.365× 24× 3600 亿公里: 2.离我们最近的恒星" ...
  • 钟君万能八条口诀
    钟君万能八条口诀: 1.领导重视.提高认识 2.加强宣传.营造氛围 3.教育培训.提高素质 4.健全政策法规.完善制度 5.组织协调.形成机制 6.增加投入.依靠科技 7.加强监管.全面落实 8.总结反思.借鉴经验 (一)‚万能八条‛钟君详 ...