数学史上未解之谜（数学史上未解之谜思维导图）
数学史上未解之谜（数学史上未解之谜思维导图）
欧拉方程Euler’s equation对无粘性流体微团应用牛顿第二定律得到的运动微
分方程。欧拉方程是无粘性流体动力学中最重要的基本
方程,应用十分广泛。1755年,瑞士数学家L.欧拉在《流
体运动的一般原理》一书中首先提出这个方程。
在研究一些物理问题，如热的传导、圆膜的振动、电磁波的传播等问题时，常常碰到如下形式的方程：
（ax^2D^2+bxD+c）y=f(x),
其中a、b、c是常数，这是一个二阶变系数线性微分方程。它的系数具有一定的规律：二阶导数D^2y的系数是二次函数ax^2，一阶导数Dy的系数是一次函数bx，y的系数是常数。这样的方程称为欧拉方程。
例如：(x^2D^2-xD+1)y=0,(x^2D^2-2xD+2)y=2x^3-x等都是欧拉方程。
化学中足球烯即C-60和此方程有关
证明过程：
利用级数。
exp(x)=1+x+(x^2)/2!+(x^3)/3!＋(x^4)/4!+……
sin(x)=x-(x^3)/3!+(x^5)/5!-(x^7)/7!＋……
cos(x)=1-(x^2)/2!+(x^4)/4!-(x^6)/6!＋……
其中exp(x)=e^x
于是exp(ix)=1+ix-(x^2)/2!-i(x^3)/3!+(x^4)/4!＋i(x^5)/5!＋……
比较以上3式，就得出欧拉公式了 [编辑本段]泛函的欧拉方程(by zhengpin1390)(二)、泛函的欧拉方程
欧拉方程是泛函极值条件的微分表达式，求解泛函的欧拉方程，即可得到使泛函取极值的驻函数，将变分问题转化为微分问题。
（1） 最简单的欧拉方程：
设函数F(x,y,y') 是三个变量的连续函数，且点(x,y)位于有界闭区域B内，则对形如
的变分，若其满足以下条件：
c) 在有界闭区域B内存在某条特定曲线y。(x) ，使泛函取极值，且此曲线具有二阶连续导数。
则函数y。(x) 满足微分方程：
上式即为泛函Q[y]的欧拉方程。
（2）含有自变函数高阶倒数的泛函的欧拉方程
一般来说，对于下述泛函：
在类似条件下，可以得到对应的欧拉方程为：
（3）含有多个自变函数的泛函的欧拉方程
对于下述泛函：
其欧拉方程组为：
（4）多元函数的泛函及其欧拉方程
此处仅考虑二元函数的情况，对如下所示多元函数的泛函：
世界三大未解数学难题如下。
1.第一题：三等分任意角。用一把没刻度的尺子和圆规来三等分任意角。
2.第二题：化圆为方。把一个圆“兑换”成相同大小的正方形。
3.第三题：尺规作图。用一把没有刻度的尺子和一把圆规作出漂亮的对称图形。
世界近代三大数学难题之一四色猜想的提出来自英国。1852年，毕业于伦敦大学的弗南西斯．格思里来到一家科研单位搞地图着色工作时，发现了一种有趣的现象看来，每幅地图都可以用四种颜色着色，使得有共同边界的国家着上不同的颜色。这个结论能不能从数学上加以严格证明呢。
他和在大学读书的弟弟格里斯决心试一试。兄弟二人为证明这一问题而使用的稿纸已经堆了一大叠，可是研究工作没有进展。1852年10月23日，他的弟弟就这个问题的证明请教他的老师、著名数学家德摩尔根，摩尔根也没有能找到解决这个问题的途径。
于是写信向自己的好友、著名数学家哈密尔顿爵士请教。哈密尔顿接到摩尔根的信后，对四色问题进行论证。但直到1865年哈密尔顿逝世为止，问题也没有能够解决。
未经查明的空中飞行物，国际上通称UFO，俗称飞碟。据目击者报告，不明飞行物外形多呈圆盘状（碟状）、球状和雪茄状……
20世纪40年代末起，不明飞行物目击事件急剧增多，引起了科学界的争论……
2.尼斯湖水怪之谜
关于尼斯湖水怪最早的记载可追溯到公元565年，爱尔兰传教士圣哥伦伯和他的仆人在湖中游泳，水怪突然向仆人袭来……
3.鬼魂之谜
古时候，在人们的观念中，一个人死后，他的灵魂依然存在于他死的地方或是他的坟墓之中……
4.泰坦尼克号之谜
1912年4月15日，载着1316号乘客和891名船员的豪华巨轮“泰坦尼克号”与冰山相撞而沉没，这场海难被认为是20世纪人间十大灾难之一……
5.肯尼迪死之谜
作为美国历史上最年轻的当选总统，他的灿烂笑脸和迷人风采、寻梦之路和悲剧性结局，都使他成为一种悲喜人生的标志……
1963年11月22日，美国总统约翰·肯尼迪在众目睽睽之下遇刺身亡，举国震惊！数十万美国人怀着悲痛涌向华盛顿参加葬礼……
6.包尸布之谜
基督圣体裹尸布，又称“都灵圣体裹尸布”，是意大利都灵一座小礼拜堂里保存的一块十四尺五寸长、三尺八寸宽的布，被认为是用来包裹耶稣尸体的布……
7.奇迹之谜
世界上伟大宗教的核心，都是因为某种神秘性而赢得虔诚的膜拜，哭泣的圣母玛利亚更是让人们笃信奇迹的存在……
8.埃及古墓咒语之谜
埃及法老的诅咒一直充满着神秘色彩，“谁扰乱了法老的安眠，死神将张开翅膀降临在他的头上”……
9.人体自燃之谜
人体自燃现象最早见于17世纪的医学报告，时至今日，有关的文献更是层出不穷，记载也更为详尽。那么，什么是人体自燃呢？人体为什么会自燃呢？
10.韩国客机坠毁之谜
1983年8月31日深夜，韩国一架从美国安克雷奇飞往韩国首尔的波音747客机在苏联萨哈林岛上空被苏军击落，震惊世界……
即费马猜想、四色猜想和哥德巴赫猜想。
费马猜想的证明于1994年由英国数学家安德鲁·怀尔斯（Andrew Wiles）完成，遂称费马大定理；
四色猜想的证明于1976年由美国数学家阿佩尔(Kenneth Appel)与哈肯(Wolfgang Haken)借助计算机完成，遂称四色定理；
哥德巴赫猜想尚未解决，目前最好的成果（陈氏定理）乃于1966年由中国数学家陈景润取得。这三个问题的共同点就是题面简单易懂，内涵深邃无比，影响了一代代的数学家。
有理距离
在平面上是否存在一个点，它到单位正方形的四个顶点的距离都是有理数？
第一次知道这个问题竟然没被解决时，我很是吃惊——我原本还以为这个问题会有一些很平凡的解呢。然而，仔细想想也不奇怪，这和很多其他的数学难题一样，本质上都是 Diophantus 方程，其解的存在性都是很难判断的。只不过，某些问题的叙述方式会给人带来一种格外基本、格外初等的感觉。与这个问题类似的是 Euler 完美长方体问题：是否存在一个长方体，它的长、宽、高、所有面对角线以及体对角线的长度都是有理数？事实上，还有很多“构造点集让距离满足一定关系”形式的数学问题，它们都是长期以来悬而未解的难题。
单位分数够用吗？
那么，一个自然的问题就是：是不是任何正有理数都可以写成有限个不同的单位分数的和呢？你可能会说：单位分数会越变越小，如果有理数很大的话，难道不会出现单位分数不够用的情况吗？这个问题相当于在问：1+1/2+1/3+……一项一项加起来的话，能达到要多大有多大的值吗？答案是肯定的！实际上，如果用上一点高等数学的话，我们可以证明，从1加到1/n，当n越来越大，这个和也会越来越接近ln(n)+γ，这里ln(n)是n的自然对数，而γ被称为欧拉-马歇罗尼常数。因为对数ln(n)会随着n增长而越变越大没有界限，所以自然可以要多大有多大。这个和在数学中又叫调和级数，有着广泛的应用。
从整数到多项式
我们在中学里就学过多项式。对于一个变量x，我们取它的一些次方\(x^a, x^b\)等等，乘上系数，然后加起来，就得到了一个多项式，比如说\(x^7+6x^3+4\)，就是一个关于\(x\)的多项式。在这里，我们考虑那些系数都是复数的多项式，也就是复系数多项式。数学家们很早就发现，这些多项式与正整数有一种神奇的相似性：可以做加法、减法、乘法，也可以分解因数，可以求最大公约数和最小公倍数，同样有着唯一分解定理：正整数可以唯一分解成素数的乘积，而多项式也能唯一分解成所谓“不可约多项式”的乘积。基本上，在数论中对正整数性质的研究，很多都可以直接搬到多项式上来。于是，遇上有关正整数的问题，把它迁移到多项式之中，未尝不是一个提出问题的好办法。自然，因为多项式本来结构就比较复杂，相关的问题也更难解决，但这不妨碍数学家的步伐，毕竟他们要攻克的就是难题。
数学很有趣值得思考研究 。
天使和恶魔
天使和恶魔在一个无限大的棋盘上玩游戏。每一次，恶魔可以挖掉棋盘上的任意一个格子，天使则可以在棋盘上飞行 1000 步之后落地；如果天使落在了一个被挖掉的格子上，天使就输了。
问题：恶魔能否困住天使（在天使周围挖一圈厚度 1000 的坑）？
这是 Conway 大牛的又一个经典谜题。经常阅读这个 Blog 的人会发现， Conway 大牛的出镜率极高。不过这一次，Conway 真的是伤透了不少数学家的脑筋。作为一个很“正常”的组合游戏，天使与恶魔的问题竟然一直没能得到解决。目前已经有的结论是，如果天使每次只能移动一步，恶魔一定能获胜。不过，天使只要能每次飞两步，似乎就已经很无敌了。当然，魔鬼的优势也不小——它不用担心自己“走错”，每多挖一个坑对于它来说都是有利的。
话说回来， Conway 本人似乎仍然相信天使能赢——他悬赏了 1000 美元征求恶魔必胜的证明，但只悬赏了 100 美元征求天使必胜的证明
1+1=2是因为天使与恶魔定下了规矩，天使要求恶魔不要一次把所有格子走完，恶魔要求天使不要一次就飞2000格。万事万物都是从定下规矩开始变得有序，如果规矩太陈旧了，就要打破它，重新再制定新的。于是就产生了后来了减，乘，除运算。
