阿基米德的有限步逼近思想求圆面积

读《微积分溯源》简直太精彩,先写篇短文。

很多人以为,求圆面积必须靠无穷小,极限,微积分,但阿基米德不用无穷,只基于有限步也能锁死无限。他用穷竭法,核心是三点:

  1. 逼近性
    边数足够多,有限(有限是重点)多边形就能任意精度逼近圆,误差想多小有多小,这正是现代 ε-δ 极限的源头;
  2. 上下夹逼
    内接多边形 < 1/2·C·r < 外切多边形,C = 周长,r = 半径;
  3. 双重归谬,用矛盾锁死唯一真值
    这一步最精彩:
    假设圆面积 > 1/2·C·r
    那么两者就有一个固定差值,根据逼近性,一定存在有限边数的内接多边形,误差小于这个差值,结果会推出 "内接多边形 > 1/2·C·r 与 内接多边形永远 < 1/2·C·r" 矛盾。
    假设圆面积 < 1/2·C·r
    同理,用外切多边形也会推出矛盾。
    大于不行,小于也不行,唯一可能就是严格相等:圆面积 = 1/2·C·r = π·r²

全程没有无穷小,没有无穷步,没有实无穷,只用有限推理,就精准算出无限曲线图形的面积。

阿基米德在两千年前,就写下了极限的灵魂,用有限触及无限,加之归谬反证,简直太美妙了。

我最推崇的是逻辑归谬反证的思想,而不仅仅是纯精巧算法,说实话,阿基米德的方法没啥精巧的,远比不上中国古代的算经,但赢在逻辑。

这本书第一章后面还讲了卡瓦列里积分,在解析几何之前完成了精简推导,还有费马积分,托里拆利奇异几何体,都是如此朴素而精彩。

浙江温州皮鞋湿,下雨进水不会胖。

相关推荐
chao1898446 小时前
基于 SPEA2 的多目标优化算法 MATLAB 实现
开发语言·算法·matlab
沪漂阿龙6 小时前
AI大模型面试题:支持向量机是什么?间隔最大化、软间隔、核函数、LinearSVC 全面拆解
人工智能·算法·支持向量机
little~钰7 小时前
倍增算法和ST表
算法
知识领航员8 小时前
蘑兔AI音乐深度实测:功能拆解、实测表现与适用场景
java·c语言·c++·人工智能·python·算法·github
薛定e的猫咪8 小时前
因果推理研究方向综述笔记
人工智能·笔记·深度学习·算法
如何原谅奋力过但无声9 小时前
【灵神高频面试题合集06-08】反转链表、快慢指针(环形链表/重排链表)、前后指针(删除链表/链表去重)
数据结构·python·算法·leetcode·链表
平行侠9 小时前
037插入排序 - 整理扑克牌的算法
数据结构·算法
ECT-OS-JiuHuaShan9 小时前
彻底定理化:从量子纠缠到量子代谢
数据库·人工智能·学习·算法·生活·量子计算
爱喝雪碧的可乐10 小时前
2026 腾讯广告算法大赛优秀方案启示:行为条件化多模态自回归生成推荐摘要
算法·数据挖掘·回归·推荐系统·推荐算法