第(1/3)頁 其實分形這個東西,在我們生活中還是比較常見的。 舉個栗子~~ 雪花! 不是雪花啤酒啊,是雪花! 一朵雪花,你用肉眼看的話,它是形狀是一個六角形。 當你把它放在顯微鏡下,放大幾百數千倍后,看到的細節部分形狀也是六角形。 也就是說,一朵雪花,是由n個極其微小的六角形晶體組成的較大的六角形晶體! 當然,還有精子,也符合分形原理。 于是人們便用數學方法去表示這些分形現象。 經過人們幾百年的研究,分形理論,在數學領域,有了三個非常重要的模型。 他們分別是:三分康托集,Koch 曲線,Julia 集。 這次兩位選手挑戰的項目,就與朱利亞集和(Julia 集)有關。 朱利亞集和的定義很簡單:Z(n+1)=Z(n)^2+c (c是常數) 定義式很簡單,一個普通的高中生就能看懂其中的意思。 但朱利亞集的神奇之處在于:其數學定義非常簡單,但他生成的圖像卻復雜的令人不可思議,其中包含了深邃的數學原理——或者還有我們人類自己臆想的哲學。 嗯,已經涉及到了哲♂學問題。 一個朱利亞集,簡單來說,就是將Z(n+1)=Z(n)^2+c 這個公式不斷迭代形成的。 迭代大部分人應該都知道。 比如說:考慮函數f(z)=z^2-0.75。固定z0的值后,我們可以通過不斷地迭代算出一系列的z值:z1=f(z0), z2=f(z1), z3=f(z2),…。比如,當z0 = 1時,我們可以依次迭代出: z1 = f(1.0)= 1.0^2 – 0.75 = 0.25 z2 = f(0.25)= 0.25^2 – 0.75 =-0.6875 ………… z5 = f(-0.6731)=(-0.6731)^2 – 0.75 =-0.2970 ……… 可以看出,Z(n)這個函數,在不斷的迭代之后,結果會逐漸趨于某一個值。 當然,這只是Z(0)=1的變化。 數學家對朱利亞集經過一系列不可描述的研究之后,發現并不是所有的Z(0)值都能組成有界的分形圖形。 只有Z(0)在【-1.5,1.5】范圍內,Z(n)的值才是有限的。 也就說,只有在【-1.5,1.5】之內,朱利亞集才能構成有界的分形圖形。 而這一次,節目組將Z(0)的值固定,針對參數c的變化進行出題。 參數c,可寫為c(x,y)=x+iy。 c的值,由一個實部x,和一個虛部y來決定。 第(1/3)頁