來源:網絡資源 作者:中考網整理 2019-05-02 11:43:08
人們對生活中的許多現象由于習以為常而不求甚解。可是,如果仔細研究,這里面可能蘊含著深奧的道理。
天文學家在進行天文計算時,經常要使用對效表。本世紀韌,有一次天文學家西蒙?紐科姆在查對數表時,偶然發現了這樣的現象:對數表開始的幾頁總要比后面幾頁磨損得厲害。這說明人們在查對數表時,較多地是使用了以1為首的那幾頁。于是,紐科姆便產生這樣一個疑問:首位數是1的自然數在全體自然數中占有多大的比例?它是不是要比首位數是其它數字的自然效要多?人們后來就把這個問題稱為;首位數問題;。
大家可能會認為這個問題是顯而易見的。因為除0以外,共有九個數字:1,2,3,4,5,6,7,8,9,用其中任何一個數字開頭的自然數,在全體自然數中的分布是均勻的,機會應該是均等的。這就是說,首位數為1的自然數應該占全體自然數的1/9。可是,事實并不這么簡單。1974年,現在是美國斯坦福大學統計學家的珀西?迪亞科尼斯當時還在哈佛大學做研究生),研究了這個問題,所得到的結論出乎人們的意料:首位數是1的自然數約占全體自然數的1/3。準確一點說,這個數值應該是lg2約為0.30103。這是怎么一回事呢?
事實上,用不同數字做首位數字,這樣的自然數的分布并不是很均勻的,也不是很規則的。首位數是1的自然數的分布規律是;
1到9之間,這樣的數只有1個,它就是1,所以占1/9;
1到20之間,這樣的數有11個,它們是1,10,11;;,19,所以約占1/2,
1到30之間,這樣的數同樣有11個,約占1/3,
1到100之間.這樣的數仍然只有]1個,約占1/9,
l到200之間,這樣的數有111個,它們是1,10,11,;,19,100,,;,199,約占1/2。
注意到首位數是1的自然數在以上各區間的個數與這個區間內所有自然數個數的比值,總是在1/2與1/9之間來回振蕩。于是,迪亞科尼斯經過研究,終于運用高等數學的方法,得出這些比值的合理平均值,它就是上面所講到的lg2。.
迪亞科尼斯當時并不知道這樣偶然的發現有什么實際意義。后來,美國西雅田波音航天局數學家梅爾達德·沙沙哈尼在研究用計算機描繪自然景象的問題時,用上了這個結論。近年來,美國波音航天局將這一成果用于飛機模擬器,使飛行員在不離開地面的情況下接受訓練,而能得到一種在空中飛行的實感。首位數問題的結論在科學技術中發揮了重大的作用。#p#分頁標題#e#
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