Stirling Numbers

Various ways of distributing balls into cells. ...

November 29, 2018 · 3 min

Hamming Code

It is extremely difficult, and often impossible, to prevent errors when data are stored, retrieved, operated on, or transmitted. ...

November 19, 2018 · 6 min

哥德尔不完备定理

Any mathematical system containing all the theorems of arithmetic is an incomplete system. ...

November 5, 2018 · 4 min

巴塞尔问题:著名公式背后的几何学

问题: 证明 $1+\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{16}+\cdots=\dfrac{\pi^2}{6}$ 这一问题实际上有多种代数方法证明,但由于公式中出现了 $\pi$ ,则必定在几何学中可以找到圆来对应。 想象一位观察者站在数轴的原点,并在所有...

August 19, 2018 · 2 min

分圆问题:一个诡异的数列规律

问题: 在圆上任取 $n$ 个点,将每对点用直线连接,并规定三条线不能交于一点,这些直线会将圆分割成多少份? 首先我们列出一些简单情况来寻找规律: $2$ 个点...

August 14, 2018 · 2 min

形象展示傅里叶变换

想象你的麦克风在录制一段由四个纯音同时播放的音频,由于其只能捕捉气压——时间图像,因此最后的结果看起来相当复杂: Pressure-Time 如果给定这样一段音频,该如...

August 12, 2018 · 2 min

如何优雅地解答最难数学竞赛的压轴题

问题: 在球面上随机选择四点组成四面体,问球心落在该四面体内部的概率? 首先将问题简化,考虑二维情形:在圆上随机选择三点 $P_1, P_2, P_3$ 组成三角形,求圆心...

August 10, 2018 · 2 min

用球面映射巧解分赃难题

问题: 一条项链上有 $n$ 种类型的珠宝,每种珠宝的数量均为偶数。问至少需要切几刀,可以将所有珠宝均分? 首先介绍 Borsuk-Ulam Theorem: 想象一个三维空间中...

August 8, 2018 · Updated: Jan 15, 2021 · 2 min

隐藏在素数规律中的 $\pi$

问题: 证明 $\dfrac{\pi}{4} = 1-\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{5}-\dfrac{1}{7}+\dfrac{1}{9}-\cdots$ 使用简单的微积分可以得到: $$ \begin{split} 1-\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{5}-\dfrac{1}{7}+\cdots &= \int_0^1 (1-x^2+x^4-\cdots)dx \\ &= \int_0^1 \frac{1}{1+x^2}dx \\ &= \tan^{-1}(1) \\ &= \frac{\pi}{4} \end{split} $$ 我们选择从另外一种方式来得出这个等式,从圆的定义开始。 计算圆内...

August 8, 2018 · 3 min

最速降线问题

问题: 在只考虑重力作用的情况下,一质点从点 A 沿某条曲线到点 B,问怎样的曲线能使所需时间最短? 这一问题被称为最速降线问题(Brachistoc...

August 7, 2018 · 2 min