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第六章 流數(shù)術(shù)與無窮級(jí)數(shù)(6)-《巴塞麗莎的復(fù)國日記艾拉》


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    切線只交曲線于一點(diǎn)。

    兩點(diǎn)才能確定一條直線。

    然而,通過一個(gè)點(diǎn),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(gè)點(diǎn)可以做無數(shù)條直線,然而過這個(gè)點(diǎn)的切線卻是唯一的,這是不是有些問題?

    經(jīng)過一些思考后,    艾拉想明白了其中的緣由:無限中的每個(gè)個(gè)體性質(zhì)都有差異,而有‘切線’這個(gè)性質(zhì)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(gè)點(diǎn),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(zhì),可我卻無法將它作出來?”

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

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

    “不行,承認(rèn)這一點(diǎn)的話,就絕對(duì)學(xué)不會(huì)畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的魔法了!”

    艾拉拍了拍自己的臉頰。雖然她現(xiàn)在已經(jīng)是靈體的狀態(tài),但這個(gè)動(dòng)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(diǎn)才能確定一條直線,那就找出兩個(gè)點(diǎn)就行了嘛!”

    真在直線上找兩點(diǎn)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(gè)點(diǎn)不斷的接近,作出的割線就會(huì)不斷接近于切線。

    有了之前求曲線面積的經(jīng)驗(yàn),艾拉很快就想到了一個(gè)類似的取巧方法——讓這兩個(gè)點(diǎn)的距離無限接近、而又不等于零。這個(gè)數(shù)字必須足夠小,不然做出的線就和切線有偏差;同時(shí)它也絕對(duì)不能等于零,不然就只剩一個(gè)點(diǎn),無法確定直線了。

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

    將這些數(shù)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(shí)要涉及到那種一直相加到無限的無窮級(jí)數(shù)。

    艾拉試著把函數(shù)改成y=x3、y=x4、y=x5,計(jì)算的難度都沒有發(fā)生多大的變化。
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