一起研究中间值定理的情侣会一直在一起

数学家尼基塔·尼古拉耶夫和比阿特丽斯·纳瓦罗·拉梅达分享他们最喜欢的定理以及他们以数学为主题的婚礼

Nikita Nikolaev writes mathematics on a blackboard while Beatriz Navarro Lameda watches. He is wearing a tuxedo, and she is wearing a white wedding gown.

数学家尼基塔·尼古拉耶夫和比阿特丽斯·纳瓦罗·拉梅达在婚礼当天顺道拜访数学系。

德米特里·马尔金 www.dmitrimarkine.com

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在我们播客“我最喜欢的定理”这个非常特别的情人节节目中,我的联合主持人凯文·克努森和我与最近结婚的两位数学家尼基塔·尼古拉耶夫和比阿特丽斯·纳瓦罗·拉梅达进行了交谈。您可以在此处收听该集,或访问kpknudson.com,那里也有文字稿。

上个月,我们听说了尼古拉耶夫和纳瓦罗·拉梅达的婚礼,当时他们婚礼的一部分在网上小范围传播开来。Reddit 帖子开头写着“数学羞辱”。另一篇标题写着:“新娘婚礼当天的数学测验引发在线辩论”。这对夫妇为他们的婚礼客人设计了一个非常有趣且周到的数学游戏。请放心,尽管一些 Reddit 用户似乎认为如此,但没有人因为无法解决数学问题而饿着肚子离开婚礼。(事实核查,尽管雅虎的标题以及该帖子在“新娘怪兽”subreddit 中,但整个事件是新郎而非新娘的 Facebook 帖子引发的。)


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中间值定理的图示。由于数字u介于f(a)f(b)之间,因此在ab之间存在某个x,使得f(x)=u。来源:Kpengboy Wikimedia

该播客是关于定理的,而不是关于婚礼的,我们的嘉宾选择中间值定理作为他们共同最喜欢的定理。在听了他们的说法后,我也很想改变我的忠诚度。中间值定理指出,如果一个连续函数在点a处的值为0,在点b处的值为1,那么在ab之间的某个位置,它必须取值1/2,在ab之间的某个位置,它必须取值1/3,以及1/π,以及0和1之间的所有其他数字。(当然,0和1在这里并非特殊。无论该函数在两个端点取什么值,每个中间值都必须在它们之间的某个位置取得。)

正如尼古拉耶夫和纳瓦罗·拉梅达所描述的那样,当你想到它时,这个定理似乎完全是显而易见的。一个连续函数怎么可能避免达到它的两个值之间的所有值?但它最终变得非常强大。有关中间值定理的介绍,请点击此处

正如我们所讨论的,令人惊讶的是,中间值定理实际上并没有给出连续性的定义。但存在满足所有中间值都被达到的性质的非连续函数。这种函数的一个例子是拓扑学家的正弦曲线(更准确地说,是定义拓扑学家的正弦曲线的 y 值的函数)。另一个更奇异的函数,在每一点都不连续,是 康威 13 进制函数

我们还讨论了中间值定理与 最小上界性质之间的关系,您可以在此处阅读相关内容。他们提到的另一个依赖于中间值定理的定理是沙科夫斯基定理。该定理的一个版本被描述为“周期 3 意味着混沌”。沙科夫斯基定理从正整数的重新排序开始。它们不是 1,2,3,4,…,而是 3,5,7…6,10,14,...,12,20,28,…。在此排序中,如果特定类型的数学变换具有长度为n的周期,则对于列表上n之后出现的任何数字 m,它都具有长度为m的周期。特别是,如果它具有长度为 3 的周期,则它具有所有其他长度的周期,因为 3 是列表中的第一个数字。

在每期播客中,我们都会邀请嘉宾(在本例中为嘉宾)将他们的定理与某件事物配对:食物、饮料、艺术、音乐或生活中的任何其他乐趣。您必须收听该集才能听到他们适合情人节的搭配。

无论您是新婚夫妇、老夫老妻、快乐的单身人士,还是介于两者之间的任何状态,我们都希望您在这个情人节在生活中找到一些定理之爱。

您可以在kpknudson.com统一之根找到有关此播客中出现的数学家和定理的更多信息,以及其他令人愉悦的数学佳品。文字稿可在此处获取。您可以在 iTunes 和其他播客发布系统中订阅和评论该播客。我们喜欢听取听众的意见,因此请发送邮件至myfavoritetheorem@gmail.com。凯文·克努森在 Twitter 上的账号是@niveknosdunk,我的账号是@evelynjlamb。该节目本身也有一个 Twitter 账号:@myfavethm和一个Facebook 页面。请下次加入我们,学习另一个引人入胜的数学知识。

之前在“我最喜欢的定理”节目中

第 0 集:你的主持人最喜欢的定理 第 1 集:艾米·威尔金森最喜欢的定理 第 2 集:戴夫·里切森最喜欢的定理 第 3 集:埃米尔·戴维·劳伦斯最喜欢的定理 第 4 集:乔丹·艾伦伯格最喜欢的定理 第 5 集:杜萨·麦克达夫最喜欢的定理 第 6 集:惠理子·广中 最喜欢的定理 第 7 集:亨利·福勒最喜欢的定理 第 8 集:贾斯汀·库里最喜欢的定理 第 9 集:艾米·拉顿斯卡娅最喜欢的定理 第 10 集:穆罕默德·奥马尔最喜欢的定理 第 11 集:珍妮·克莱兰 最喜欢的定理 第 12 集:坎迪斯·普莱斯最喜欢的定理 第 13 集:帕特里克·霍纳最喜欢的定理 第 14 集:劳拉·塔尔曼最喜欢的定理 第 15 集:费德里科·阿尔迪拉 最喜欢的定理 第 16 集:贾亚德夫·阿特雷亚最喜欢的定理 第 17 集:纳利尼·乔希最喜欢的定理 第 18 集:约翰·乌舍尔最喜欢的定理 第 19 集:艾米丽·里尔最喜欢的定理 第 20 集:弗朗西斯·苏最喜欢的定理 第 21 集:雅娜·罗德里格斯·赫兹 最喜欢的定理 第 22 集:肯·里贝特最喜欢的定理 第 23 集:英格丽·多贝西 最喜欢的定理 第 24 集:维迪特·南达最喜欢的定理 第 25 集:霍莉·克里格最喜欢的定理 第 26 集:艾丽卡·卡马乔最喜欢的定理 第 27 集:詹姆斯·坦顿最喜欢的定理 第 28 集:肖恩·金伯最喜欢的定理 第 29 集:迈克·劳勒最喜欢的定理 第 30 集:凯蒂·斯泰克尔斯最喜欢的定理 第 31 集:燕·杜恩最喜欢的定理 第 32 集:阿尼尔·文卡特什最喜欢的定理 第 33 集:米歇尔·奥丁 最喜欢的定理 第 34 集:斯基普·加里波第最喜欢的定理 第 35 集:尼拉·张伯伦最喜欢的定理

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