图形的认识—直角三角形
希罗多德
其中长度单位一个斯塔迪昂大约为211-224米,如果希罗多德的记载是可靠的,那么古巴比伦城一面的长度大约为26千米,整个城市的占地面积大约为670平方千米,相当于现在的新加坡,这确实是一个相当大的都市。但是,希罗多德《历史》中的许多记载都是不可靠的,不像司马迁的《史记》那样经得起推敲。
我们已经说过,两河流域的人们把楔形文字刻写在泥版上,在已经发现的几十万块泥版中大约有300快是与数学有关的,其中包括一些数表,比如乘法表,倒数表,平方表和立方表。其中有一个被称为“普林顿322”的泥版,记录了15组勾股数。我们知道,即便是在今天,能够计算出15组勾股数也不是一件容易的事情,而这项工作却是在公元前1900-前1600年的古巴比伦时代完成的,实在是令人感叹。
现代科学技术已经相当发达了,但勾股定理在今天仍然有着广泛的应用。这个应用是基于下面的几何直观,如图(2)所示:
图(2)
我们把直角三角形的斜边看作二维空间的向量c→,那么向量c→向直线L(一维空间)上的投影恰为a→,也就是说,对于直线L上的任何点d,都有
||c→-a→||≤||c→-d→||
这就说明在低维空间L中最接近c的点为a,也就是说,如果要用低维空间的点来代替c,那么最合适的点就是a。我们可以把这种想法推广到一般,即用勾股定理的方法把高维空间的一个向量c→投影到低维空间L上去,这就为处理大规模数据,或者处理多维参数模型提供了强有力的数学工具。
我们看到,在日常生活和生产实践中,古埃及人,古巴比伦人以及古代中国人创造出了如此实用,如此丰富多彩的经验几何学,但是他们没有在一般的意义上对创造出来的知识进行归纳与抽象,因此也没有总结出几何学的一般概念和原理。事实上,对应图形进行高度抽象从而建立了几何学的是思维严谨,善于雄辩的古希腊人。
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