數學有哪些百年都沒有解答的問題,有沒有什麼軟體能解決數學問題?

2021-03-19 18:19:37 字數 3983 閱讀 2586

1樓:匿名使用者

國麻州的克雷(clay)數學研究所於2023年5月24日在巴黎法蘭西學院宣佈了一件被**炒得火熱的大事:對七個「千僖年數學難題」的每一個懸賞一百萬美元。以下是這七個難題的簡單介紹。

「千僖難題」之一:p(多項式演算法)問題對np(非多項式演算法)問題

在一個週六的晚上,你參加了一個盛大的晚會。由於感到侷促不安,你想知道這一大廳中是否有你已經認識的人。你的主人向你提議說,你一定認識那位正在甜點盤附近角落的女士羅絲。

不費一秒鐘,你就能向那裡掃視,並且發現你的主人是正確的。然而,如果沒有這樣的暗示,你就必須環顧整個大廳,一個個地審視每一個人,看是否有你認識的人。生成問題的一個解通常比驗證一個給定的解時間花費要多得多。

這是這種一般現象的一個例子。與此類似的是,如果某人告訴你,數13,717,421可以寫成兩個較小的數的乘積,你可能不知道是否應該相信他,但是如果他告訴你它可以因子分解為3607乘上3803,那麼你就可以用一個袖珍計算器容易驗證這是對的。不管我們編寫程式是否靈巧,判定一個答案是可以很快利用內部知識來驗證,還是沒有這樣的提示而需要花費大量時間來求解,被看作邏輯和電腦科學中最突出的問題之一。

它是斯蒂文·考克(stephencook)於2023年陳述的。

「千僖難題」之二: 霍奇(hodge)猜想

二十世紀的數學家們發現了研究複雜物件的形狀的強有力的辦法。基本想法是問在怎樣的程度上,我們可以把給定物件的形狀通過把維數不斷增加的簡單幾何營造塊粘合在一起來形成。這種技巧是變得如此有用,使得它可以用許多不同的方式來推廣;最終導至一些強有力的工具,使數學家在對他們研究中所遇到的形形色色的物件進行分類時取得巨大的進展。

不幸的是,在這一推廣中,程式的幾何出發點變得模糊起來。在某種意義下,必須加上某些沒有任何幾何解釋的部件。霍奇猜想斷言,對於所謂射影代數簇這種特別完美的空間型別來說,稱作霍奇閉鏈的部件實際上是稱作代數閉鏈的幾何部件的(有理線性)組合。

「千僖難題」之三: 龐加萊(poincare)猜想

如果我們伸縮圍繞一個蘋果表面的橡皮帶,那麼我們可以既不扯斷它,也不讓它離開表面,使它慢慢移動收縮為一個點。另一方面,如果我們想象同樣的橡皮帶以適當的方向被伸縮在一個輪胎面上,那麼不扯斷橡皮帶或者輪胎面,是沒有辦法把它收縮到一點的。我們說,蘋果表面是「單連通的」,而輪胎面不是。

大約在一百年以前,龐加萊已經知道,二維球面本質上可由單連通性來刻畫,他提出三維球面(四維空間中與原點有單位距離的點的全體)的對應問題。這個問題立即變得無比困難,從那時起,數學家們就在為此奮鬥。

「千僖難題」之四: 黎曼(riemann)假設

有些數具有不能表示為兩個更小的數的乘積的特殊性質,例如,2,3,5,7,等等。這樣的數稱為素數;它們在純數學及其應用中都起著重要作用。在所有自然數中,這種素數的分佈並不遵循任何有規則的模式;然而,德國數學家黎曼(1826~1866)觀察到,素數的頻率緊密相關於一個精心構造的所謂黎曼蔡塔函式z(s$的性態。

著名的黎曼假設斷言,方程z(s)=0的所有有意義的解都在一條直線上。這點已經對於開始的1,500,000,000個解驗證過。證明它對於每一個有意義的解都成立將為圍繞素數分佈的許多奧祕帶來光明。

「千僖難題」之五: 楊-米爾斯(yang-mills)存在性和質量缺口

量子物理的定律是以經典力學的牛頓定律對巨集觀世界的方式對基本粒子世界成立的。大約半個世紀以前,楊振寧和米爾斯發現,量子物理揭示了在基本粒子物理與幾何物件的數學之間的令人注目的關係。基於楊-米爾斯方程的預言已經在如下的全世界範圍內的實驗室中所履行的高能實驗中得到證實:

布羅克哈文、斯坦福、歐洲粒子物理研究所和筑波。儘管如此,他們的既描述重粒子、又在數學上嚴格的方程沒有已知的解。特別是,被大多數物理學家所確認、並且在他們的對於夸克」的不可見性的解釋中應用的「質量缺口」假設,從來沒有得到一個數學上令人滿意的證實。

在這一問題上的進展需要在物理上和數學上兩方面引進根本上的新觀念。

「千僖難題」之六: 納維葉-斯托克斯(navier-stokes)方程的存在性與光滑性

起伏的波浪跟隨著我們的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的氣流跟隨著我們的現代噴氣式飛機的飛行。數學家和物理學家深信,無論是微風還是湍流,都可以通過理解納維葉-斯托克斯方程的解,來對它們進行解釋和預言。雖然這些方程是19世紀寫下的,我們對它們的理解仍然極少。

挑戰在於對數學理論作出實質性的進展,使我們能解開隱藏在納維葉-斯托克斯方程中的奧祕。

「千僖難題」之七: 貝赫(birch)和斯維訥通-戴爾(swinnerton-dyer)猜想

數學家總是被諸如x^2+y^2=z^2那樣的代數方程的所有整數解的刻畫問題著迷。歐幾里德曾經對這一方程給出完全的解答,但是對於更為複雜的方程,這就變得極為困難。事實上,正如馬蒂雅謝維奇(yu.

v.matiyasevich)指出,希爾伯特第十問題是不可解的,即,不存在一般的方法來確定這樣的方法是否有一個整數解。當解是一個阿貝爾簇的點時,貝赫和斯維訥通-戴爾猜想認為,有理點的群的大小與一個有關的蔡塔函式z(s)在點s=1附近的性態。

特別是,這個有趣的猜想認為,如果z(1)等於0,那麼存在無限多個有理點(解),相反,如果z(1)不等於0,那麼只存在有限多個這樣的點。

八:幾何尺規作圖問題

這裡所說的「幾何尺規作圖問題」是指做圖限制只能用直尺、圓規,而這裡的直尺是指沒有刻度只能畫直線的尺。「幾何尺規作圖問題」包括以下四個問題

1.化圓為方-求作一正方形使其面積等於一已知圓; 2.三等分任意角; 3.倍立方-求作一立方體使其體積是一已知立方體的二倍。 4.做正十七邊形。

以上四個問題一直困擾數學家二千多年都不得其解,而實際上這前三大問題都已證明不可能用直尺圓規經有限步驟可解決的。第四個問題是高斯用代數的方法解決的,他也視此為生平得意之作,還交待要把正十七邊形刻在他的墓碑上,但後來他的墓碑上並沒有刻上十七邊形,而是十七角星,因為負責刻碑的雕刻家認為,正十七邊形和圓太像了,大家一定分辨不出來。

九:哥德**猜想 公元2023年6月7日哥德**(goldbach)寫信給當時的大數學家尤拉(euler),提出了以下的猜想: (a)

任何一個》=6之偶數,都可以表示成兩個奇質數之和。 (b) 任何一個》=9之奇數,都可以表示成三個奇質數之和。

從此,這道著名的數學難題引起了世界上成千上萬數學家的注意。200年過去了,沒有人證明它。哥德**猜想由此成為數學皇冠上一顆可望不可及的「明珠」。

十:四色猜想

2023年,畢業於倫敦大學的弗南西斯.格思裡來到一家科研單位搞地圖著色工作時,發現了一種有趣的現象:「看來,每幅地圖都可以用四種顏色著色,使得有共同邊界的國家著上不同的顏色。」

2023年,英國當時最著名的數學家凱利正式向倫敦數學學會提出了這個問題,於是四色猜想成了世界數學界關注的問題。世界上許多一流的數學家都紛紛參加了四色猜想的大會戰。

2023年,美國數學家阿佩爾與哈肯在美國伊利諾斯大學的兩臺不同的電子計算機上,用了1200個小時,作了100億判斷,終於完成了四色定理的證明。四色猜想的計算機證明,轟動了世界。

有沒有什麼軟體能解決數學問題?

2樓:匿名使用者

microsoft math 3.0

微軟推出的math工具提供了強大的數學工具,尤其適合學生和教師,可以幫助他們逐步解方程,更好的理解代數學、幾何學、物理、化學和微積分等。 math的介面左側被設計成一個計算器模型,右側則是主要的顯示區域。主要功能有:

1、圖形化計算器:具有廣泛的圖形和解方程能力,具有製作2d和增強的3d彩色圖形功能,有助於人們視覺化解決問題並理解概念。 2、逐步解方程:

從基本的數學問題到微積分,可以解決許多數學問題。 3、公式和方程庫:具有100多個常用方程和公式。

4、解三角形。 5、單位換算。 6、新:

支援tablet和ultra-mobile pc的數字墨水技術,可以通過手寫解決許多math可以識別的問題。

3樓:匿名使用者

高等數學都是用計算計算的

應為演算法計算量大得很,所以編個程式就可以了

4樓:匿名使用者

matlab

功能很強大

大大優於一切同類軟體

5樓:hh我

一袋薯條的生產日期是2023年8月5日,保質期18個月,2023年3月1日,這袋薯條還能吃嗎?

問了很多次,都沒有解決我的問題。可能是我的表達不明確吧。說明白點

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