其實分形這個東西,在我們生活中還是比較常見的。
舉個栗子~~
雪花!
不是雪花啤酒啊,是雪花!
一朵雪花,你用肉眼看的話,它是形狀是一個六角形。
當你把它放在顯微鏡下,放大幾百數千倍後,看到的細節部分形狀也是六角形。
也就是說,一朵雪花,是由n個極其微小的六角形晶體組成的較大的六角形晶體!
當然,還有精子,也符合分形原理。
於是人們便用數學方法去表示這些分形現象。
經過人們幾百年的研究,分形理論,在數學領域,有了三個非常重要的模型。
他們分別是:三分康託集,Kocia 集。
這次兩位選手挑戰的專案,就與朱利亞集和(Julia 集)有關。
朱利亞集和的定義很簡單:Z(n+1)=Z(n)^2+c (c是常數)
定義式很簡單,一個普通的高中生就能看懂其中的意思。
但朱利亞集的神奇之處在於:其數學定義非常簡單,但他生成的影象卻複雜的令人不可思議,其中包含了深邃的數學原理——或者還有我們人類自己臆想的哲學。
嗯,已經涉及到了哲♂學問題。
一個朱利亞集,簡單來說,就是將Z(n+1)=Z(n)^2+c 這個公式不斷迭代形成的。
迭代大部分人應該都知道。
比如說:考慮函式f(z=z^20.75。固定z0的值後,我們可以透過不斷地迭代算出一系列的z值:z1=f(z0, z2=f(z1, z3=f(z2,…。比如,當z0 = 1時,我們可以依次迭代出:
z1 = f(1.0= 1.0^2 – 0.75 = 0.25
z2 = f(0.25= 0.25^2 – 0.75 =0.6875
…………
z5 = f(0.6731=(0.6731^2 – 0.75 =0.2970
………
可以看出,Z(n)這個函式,在不斷的迭代之後,結果會逐漸趨於某一個值。
當然,這只是Z(0)=1的變化。
數學家對朱利亞集經過一系列不可描述的研究之後,發現並不是所有的Z(0)值都能組成有界的分形圖形。
只有Z(0)在【1.5,1.5】範圍內,Z(n)的值才是有限的。
也就說,只有在【1.5,1.5】之內,朱利亞集才能構成有界的分形圖形。
而這一次,節目組將Z(0)的值固定,針對引數c的變化進行出題。
引數c,可寫為c(x,y)=x+iy。
c的值,由一個實部x,和一個虛部y來決定。