李纵:“就是,一个人脱口成文章的能力。”
苏莺儿:“那既然懂字最后是成文章,那夫君你的数术最后又是什么?”
其实苏莺儿并不关心最后是什么,她只是随便问问。
李纵便道:“唔……大概是可以让人去天上看望姮娥?”
苏莺儿旋即便轻笑了笑,“那怎么可能,夫君你骗我。月亮在天上,人怎么上去?”
李纵:“对!上不去。”
“我就是随便拿来糊弄糊弄莺儿你的。”
苏莺儿闪烁着平静的眼眸:“夫君,你说……天上真的住着姮娥吗?”
李纵:“可能有。”
苏莺儿:“那她自己一个人在天上住,会不会很孤苦?”
李纵便道:“这怎么会呢,猪八戒也在天上。”
苏莺儿:“朱八戒是谁?”
李纵:“就是天蓬元帅。”
苏莺儿:“那天蓬元帅又是谁?”
李纵:“就是猪八戒。”
这些话毫无意义,但是两人说着却觉得很有趣,而且,苏莺儿能重复问上好几十次,李纵也能回答她好几十次。然后两人不约而同地忍不住发笑。甚至就是猪八戒跟朱八戒都分不清,一个说的是一只猪,一个说的是一个人,也丝毫不影响两人对话。
夜很长。
可如此这般问上好几十次……顿时便也不觉得长了。
完了以后,还能心满意足的一同入睡。
……
第二日上午。
两人又来了,考虑到去赴宴,可能还需要一点时间,两人也是表示,若是能一次性把圆周率怎么算讲完,那就好了。
李纵心想,只要你们能记得住,那也行,便很快就答应了两人。
“首先!以前我们算面积,或者是为田几何的方田问题,通常都只能算出一些十分规则的图形的面积。”
“面积这个词该怎么去定义,其实就是给定一块有边界的区域,然后用人为设定的单位长,比如说,人跨一步就是一个单位长。”
“然后用这个单位长,去构成一个小小的正方形,再把这个正方形,塞到这个有边界的区域内,问:”
“这块区域,我们可以塞多少个单位正方形。注意,是不能重叠的正方形。”
“最后,有多少个这样的正方形,就代表了这个区域的面积是多少。”
“就好比平方步,亩这些概念,其实就是这么来的。‘亩’,就是田广十五步,田从十六步。”
“但是,古往今来,无数人肯定也会思考,假如我们遇到的不是像正方形,长方形,圆,三角这样的十分规则的图形的时候。”
“那么,我们这个面积要怎么算?”
“今天,我们就来讲讲,积分的概念。”
“什么是积分?”
“积分就是我设定有一个函数,y=f(x),x的取值是从a,到b。如图,那么这一块的区域,我想知道它的面积,应该怎么算?”
这绝对是一个疯狂的想法,不过两人很稳得住,一点都不觉得惊讶。
李纵便继续往下说道:“这时,天才的……我,就假设有这么一条求这个区域面积的公式。”
“如图。”
“首先,我们先来解释一下函数是什么意思,函数其实有单值函数,以及多值函数。当然我们这里只讨论单值函数,单值函数的意思就是,当x取某个数的时候,y也必然有一个数与之对应。一个x对应一个y,我们称这种有着一一对应关系的式子,称之为函数。”
“就好比我们的这张图,都是一个x对应一个y,而之前圆方程的那个图,就是一个x有对应两个y的。”
“又比如说,y=x+1,这可以看作是一个函数,也同样可以写成y=f(x)的形式,只是现在就变成了f(x)=x+1。”
“这其实只是一个方便的写法。”
“因为我们现在要归纳的是一个任意一个这样的函数都成立的规律,所以,我们就用f(x)来表示。”
“好的!这些都明白了以后。”
“那么,回到一开始的问题,这个面积,我们要怎么算?”
李纵看着两人,两人也朝着李纵干瞪眼。
李纵随后鼓励着道:
“你们大可发挥一下你们的想象力。”
“而且我这里已经把面积公式都给你们写出来了。”
第四十五章 微分
两人看看李纵所写下的面积,又看了看李纵。
按照他们的理解,只要字母中间不写东西的,都做乘法运算。那难不成这条式子的意思是用f(x)去乘dx,问题是这个dx又是什么意思。
上面可没有d这个字母。
不过张公绰还是试探着问道:“难不成……”
但话说到一半,张公绰便又停了下来。
“老夫还是不太能够理解,这图形的面积该如何求。”
李纵知道张公绰有点被现实束缚住了,也是提醒道:“这个dx的意思,就是一滴滴的x的意思。”
李纵说这话的同时,还用手指比了一段很小很小的距离给他看。
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张公绰立刻就脱口而出,“难不成,你是想用割方条术?”
“什么?什么割方条术?”恒巽也是立刻问道。
张公绰便道:“如果把这个dx比作是一小段的距离,那么这个f(x),就是它的高。底乘高,正是面积。”
“但……”
他紧接着又低着头犹豫了下。
李纵却是道:“没错!虽说你说的这个割方条术还不是很准确,但是,我们就是把这个图形,看成是一条条的铅垂线段,而且这条铅垂线段的底,正常来说,我们都会认为线是没有宽度的,但现在我们认为它有一滴滴的距离,而这个一滴滴的距离,就是dx。”
“所以这里的f(x)dx的意思,就是你原本所想的那样,即是底乘高的意思。”
张公绰却道:“可这样……这条线上,不是每一处……那这个要怎么加起来?”
李纵便道:“之前不是教过你们∑符号吗?这个弯曲的像蛇一样的符号,∫,它的意思就是求和。那为什么不用前面的那个,这就涉及到,两者求和的意义不同。”
“前者是对离散的,像1、2、3、4这样的,一个一个加在一起的求和,而∫是对任何实数,而且是连续分布的数的加起来一起。”
“比如说,在1跟2之间,会有一个根号2,也就是2的开方,它比1大,比2小,而反应在我们这个图形上,显然,虽然我们看不到,但它肯定是有的,我们要把这个也算上。而不能去跳过那些在1跟2之间的数。”
“然后,剩下还有两个数,一个是a,一个是b,下面的a,表示我要求和的起点,上面的b,表示我要求和的终点。就这问题而言,这个求和是有边界的,而a、b在这里表示的就是求和的边界。”
“所以整条式子的意思就是,在这个图形中,它的面积就等于从a到b这个区间,把所有这些底只有一滴滴距离,大小为dx,高度是f(x)的铅垂线的面积,现在我们按照面积公式,把它的面积全部都加起来。”
“然后!这条式子我们就说它是这个图形的面积公式。”
“那么问题来了,虽说我们定义了这些内涵,让这个式子赋予了很直白很简单易懂的含义,接下来我们只要能够算出这条式子,那么我们就能知道这个图形的面积。”
“可是……这些都是我们直接说它就是这样的,我们其实并不知道它是怎么算的。”
“这个一滴滴的距离dx,我们不可能真的一滴滴加起来。在现实中,这样的事情我们是办不到的。”
“所以接下来怎么办!”
“怎么办?”两人又是瞪大着眼睛看着他。
李纵袖子一捋,却是道:“我们先把这个放一放,接下来我们再学学另一个概念。”
“我们假设有λ=x(t)这么一个函数。”
“t,我们代表的是时间,单位是……随便,比如说一个时辰。”
“x,我们代表的是位置,比如说,假设我们在路上每隔一段距离,比如说十里路,就设置一个路标,上面写着这里的里程数,比如说,从出发点,0,然后是10、20、30这样,而在它们中间,当然可能也有我们之前讲到的那些类似于不是一个整数的,比如说根号2里。”
“总之,这些都不管,那x的单位就是:里。”
“然后我们想象一下,当一个人在这么一段路上走的时候,他是不是每一个时间点,都对应着一个里数。”
“现如今我们再定义一个速度的概念,什么是速度,就是路程除以时间。”
“好比说:你们两位,现如今离家有三十里,然后回去的话,走路回去的话,要三天。”
“那么我们就说,你们回家的平均速度,就是三十里除以三天,每天走十里路。”
“现在我们再假设一下,我们要是不想知道得这么粗糙,我们要想知道的是,你们二人每一瞬间,不是一天的平均速度,而是每一个瞬间的速度,这个式子又要如何表示?”
“按照前面的例子,是不是就是,如图。”