情人节特献:有心之函数必然就有分手函数

    首先,祝大家情人节快乐。不过,对于单身 Geek 来说,情人节或许并不快乐。情人节可以说是各种 Geek 们永久的伤痛了。即使是热爱数学的你,或许看到已经被转发到烂的“心之函数”今日再度走红,心中也会觉得不爽:我们发明出来的 Geek 玩物,竟然都被你们这些非 Geek 人士拿去装 Geek 泡妞用了,最终情人节宅在家里面向显示器编程度过平凡一天的反而还是我们这群 Geek 。

  

    于是乎,“订完全部大床房”、“买光影院单号位”、“扎破所有安全套”等经典段子年年少不了。当然,我也没有闲着。为什么有 Geek 式的爱情祝福,就没有 Geek 式的分手诅咒?我计划着创作一个“分手函数”,它的函数图像是一个裂成两半的心。

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兔年快乐,送大家分形兔子一只

    考虑复数域上的迭代公式 zn+1 = zn^2 + (- 0.123 + 0.745 i) 。取不同的初始值 z0 ,迭代后 zi 的发散速度是不一样的。对于复平面上的每个点,以它为初始值的数列发散速度越快,就染越深的颜色表示;如果以它为初始值数列发散缓慢甚至收敛,则用相对较浅的颜色来表示。那么,整个图形将会是什么样子呢?本人纯手工打造 Mathematica 代码两行,为大家送上这幅神奇的图形:

  

    难以置信,简单的公式竟然生成了如此复杂的分形图形,看上去仿佛是大大小小的兔子竖着耳朵跳出来给大家拜年一样。这个图形叫做 Douady 兔子,是由法国数学家 Adrien Douady 发现的。它是一种 Julia 集

火柴棒搭成的几何世界

    前几天,我看到了这样一个问题:如何用火柴棒准确地搭出一个正方形?注意,由于没有任何工具可以让两根火柴棒拼成一个 90° 角,因此用四根火柴棒随意摆出一个四边形,最多也只能是个菱形。要想拼出一个正方形,我们还得想些奇招来。

      

    一个经典的做法如上图所示。先摆出线段 AB ,下面我们将要确定线段 AK 的位置,使得两条线段成 90° 角。在 AB 上随意找一个点 C ,以 AC 为底搭出两个腰为 1 的等腰三角形 DAC 和 EAC 。容易看出, D 、 E 是关于 AB 对称的两个点。搭建一系列等边三角形 △ADF 、 △AFG 、 △AGH ,确定出 D 关于 A 点的对称点 H 。这样, H 、 E 两点就关于 AK 轴对称了。再搭一个等边三角形 AIE ,则 I 、 G 两点也关于 AK 对称。因此, HG 和 IE 的交点 J 就在 AK 上,自然 AK 的位置也就确定出来了。重复执行以上操作,我们便能完成以 AB 为边的整个正方形。

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