课件20张PPT。卡尔·弗里德里希·高斯 德国著名数学家、物理学家、 天文学家、大地测量学家。和牛顿、 阿基米德,被誉为有史以来的三大数 学家,是近代数学奠基者之一,18岁 的发现了质数分布定理和最小二乘法。 通过对足够多的测量数据的处理后, 可以得到一个新的、概率性质的测量结果。 在这些基础之上,高斯随后专注于曲面与曲线的计算,并成功 得到高斯钟形曲线(正态分布曲线)。其函数被命名 为标准正态分布(或高斯分布),并在概率计算中大 量使用。1799年高斯于黑尔姆施泰特大学因证明代数基本定理 获博士学位。从1807年起担任哥廷根大学教授兼哥廷根天文台 台长直至逝世。高斯的肖像被印在从1989年至2001年流通的 10德国马克的纸币上。引例: 某学校要招开学生代表大会,规定各班每 10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大 于6时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y与 该班人数x之间的函数关系式是怎么样的呢?如果班级人数不是10的倍数时,y与x的函数关系式怎么表示呢?专题:高斯函数[x]又名“取整函数” 设 x 为任意实数,不超过x的最大整数称为 x的整数部分,记作 [x] ,称为高斯函数(或方括号函数).称x -[x] 为 x 的小数部分,记作{x}. 例如,[0.25] = 0,[ ] = 7,[-3] = -3, {π}=0.14159,[-π]=-4,…由定义1可直接推得下列性质: 1 x = [x] + {x}; 0≤ {x} <1. 2 x-1< [x] ≤ x < [x]+1. 定义 1定理1(1) 若x ≤ y,则 [ x] ≤ [ y]; (2) 当 n∈Z时, [n+x] = n + [x],{n+x} = {x}.设x, y ∈R, ,则有(1)证:∵[ x] ≤ x ≤ y < [ y] +1 , ∴ [ x] ≤ [ y].严格不等式 !探索: [ x-y]与[ x]-[ y]之间的关系 证:因0≤ {x},{y} <1,故0≤{x}+{y}<2. 于是由x+y = [x] + [y]+{x}+{y}即知故[x] + [y] ≤[ x+y] ≤[x] + [y] +1.证毕.而0≤{x + y}是显然的.定义 !上述第一种等号,第二种小于号 !据此,又可得定理1.28 若x ∈R+, n ∈Z+,则从1到 x 所有整数中, n 的倍数有 [ ]个例1重新思考:带余数除法的表达式例1 求在 200到 500 的整数中, 7 的倍数有多少个?解∴所求7 的倍数有 71 - 28 = 43 (个).定理1 设n≥2,则在 n! 的标准分解式中,记素因数 p 的指数α= fp (n!) , 则证:若p>n,则p | n!,即在 n! 的标准分解式中p的指数是零,此时(1)显然成立.现设 p≤n, 可知数列1, 2, …, n 中,p 的倍数共有[ ]个:p,2p,…,[ ] p.它们的积是注意 在定理中如果 p 不是质数,则结论不成立.比如 n = 15 , p = 4 时. 例 数100! 末尾连续地有多少位全是零? 解:命题等价于求100!可被10的多少次方整除.因10=2× 5,而由定理1知100! 中2的指数大于5的指数,因而100! 中 5 的指数 α就是需求的100! 末尾全是零的位数.但推论 n!的标准分解式是100!=93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000定理4 设n是正整数,1≤k≤n-1,则若n是素数,则 例 试证埃尔米特(Hermite)恒等式:证明思路1: 凑整: 等式左边可以分成两部分:一是 x 的整数部分相加.二是由 x 的小数部分加上 i / n ( i =1, 2, …, n-1), 然后取整得到的.再与右边比较。 证明思路2:函数思想 ( 构造函数 f(x) 为等式右侧减左侧的差。 ) 证明过程当x是任意正实数时,即厄米特恒等式成立.证毕.当是任意正实数时,即厄米特恒等式成立.定理证毕.问题探讨1设n正整数,则 进一步问题探讨2设x和y是正无理数,证明:数列[x],[2x], …,[kx], …与[y],[2y], …,[ky], …联合构成了整个正整数集合,而且,两个数列中的数互不相同。证明思路: 1.在上述数列中有一个数等于给定的正整数n; 2.对于任意 ... ...
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