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第六章 流數術與無窮級數(6)-《巴塞麗莎的復國日記》


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    切線只交曲線于一點。

    兩點才能確定一條直線。

    然而,通過一個點,切線卻只有一條。

    這三句話分開來看都是完全沒有問題的,可連在一起,卻讓艾拉感到邏輯混亂。通過一個點可以做無數條直線,然而過這個點的切線卻是唯一的,這是不是有些問題?

    經過一些思考后,    艾拉想明白了其中的緣由:無限中的每個個體性質都有差異,而有‘切線’這個性質的只有一條。

    也就是說,切線是無限之中的唯一。

    可問題是,沒有兩個點,人們是無法做出一條確定的直線的。而若用排除法,把無窮多的可能全部排除,    逆向找出其中的唯一,聽起來好像也只有神明才能做到。

    “我知道切線就在那里,    我也能理解它的一切性質,可我卻無法將它作出來?”

    這讓艾拉想到了這一整個自然界——人們能理解水的性質、能理解空氣的性質、能理解土壤的性質,可是人們卻無法創造水、創造空氣、創造土壤。

    這種無力感讓艾拉開始覺得亞伯拉罕教會的教義是正確的——神將世界的一切安排妥當,而人只能旁觀,無法模仿。

    “不行,承認這一點的話,就絕對學不會畢達哥拉斯學派的魔法了!”

    艾拉拍了拍自己的臉頰。雖然她現在已經是靈體的狀態,但這個動作本身能讓她振作一些。

    “艾拉,不要害怕無限!”她這么給自己鼓著勁。“既然兩點才能確定一條直線,那就找出兩個點就行了嘛!”

    真在直線上找兩點的話,那作出的線就是割線而不是切線了。但艾拉知道,隨著這兩個點不斷的接近,作出的割線就會不斷接近于切線。

    有了之前求曲線面積的經驗,艾拉很快就想到了一個類似的取巧方法——讓這兩個點的距離無限接近、而又不等于零。這個數字必須足夠小,不然做出的線就和切線有偏差;同時它也絕對不能等于零,不然就只剩一個點,無法確定直線了。

    艾拉如此表述這兩個點:(x,y)、(x+dx,y+dy),    其中,dx和dy就表示那個無限接近于零、而又不等于零的數。只要通過這兩個點算出切線的斜率,就能找到這一條切線了。

    將這些數字帶入y=x2這條曲線后,式子非常簡單,完全不像求曲線面積時要涉及到那種一直相加到無限的無窮級數。

    艾拉試著把函數改成y=x3、y=x4、y=x5,計算的難度都沒有發生多大的變化。
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