世界上有哪些數學難題和數學悖論?

時間 2021-06-05 23:35:52

1樓:

數學難題茫茫的多。

真正的數學悖論,就乙個,羅素悖論。有時候我都覺得這是數學中唯一的悖論,是很多數學理論的基石,很多地方可以看到。它的等價的表述方式很多。

迄今我見到的其他的悖論,都不是悖論。它們要麼是錯誤的,要麼僅僅是違反直觀而不是違反邏輯。

2樓:三噩姬六花

關於數學難題,這個問題參考下面這本書。部分列出在下面的回答中。

三噩姬六花:你遇到的最難的乙個數學題是什麼?

下面介紹一些著名的數學悖論:

1芝諾悖論

在阿喀琉斯和烏龜的競賽中,他速度為烏龜十倍,烏龜在前面100公尺跑,他在後面追,但他不可能追上烏龜。當阿喀琉斯追到100公尺時,烏龜已經又向前爬了10公尺,於是,乙個新的起點產生了;阿喀琉斯必須繼續追,而當他追到烏龜爬的這10公尺時,烏龜又已經向前爬了1公尺,阿喀琉斯只能再追向那個1公尺。就這樣,烏龜會製造出無窮個起點,它總能在起點與自己之間製造出乙個距離,不管這個距離有多小,但只要烏龜不停地奮力向前爬,阿喀琉斯就永遠也追不上烏龜!

設想一支飛行的箭。在每一時刻,它位於空間中的乙個特定位置。由於時刻無持續時間,箭在每個時刻都沒有時間而只能是靜止的。

鑑於整個運動期間只包含時刻,而每個時刻又只有靜止的箭,所以芝諾斷定,飛行的箭總是靜止的,它不可能在運動。

設想乙個人從A點走到B點,要先走完路程的1/2,再走完剩下總路程的1/2,再走完剩下的1/2……如此迴圈下去,永遠不能到終點。

2伽利略悖論

伽利略認為,正整數中,有些是偶數,有些不是。因此,他就猜測,正整數一定比偶數多。但是每乙個正整數乘以 2 都能得到乙個偶數,而每乙個偶數除以 2 都能得到乙個正整數,那麼從無限的數看來,偶數和正整數都是一一對應的,那麼,這就說明,在無窮大的世界裡,部分可能等於全體。

3貝克萊悖論

數學史上把貝克萊的問題稱之為「貝克萊悖論」。籠統地說,貝克萊悖論可以表述為「無窮小量究竟是否為0」的問題:就無窮小量在當時實際應用而言,它必須既是0,又不是0。

但從形式邏輯而言,這無疑是乙個矛盾。

4集合論悖論

羅素悖論(也稱理髮師悖論、書目悖論)是由羅素發現的乙個集合論悖論,其基本思想是:對於任意乙個集合A,A要麼是自身的元素,即A∈A;A要麼不是自身的元素,即AA。根據康托爾集合論的概括原則,可將所有不是自身元素的集合構成乙個集合S1,即S1=.

據康托爾集合理論,任何性質都可以決定乙個集合,這樣所有的集合又可以組成乙個集合,即「所有集合的集合」。此集合應該是最大的集合了,因此其基數也應是最大的,然而其子集的集合的基數按「康托爾定理」又必然是更大的,那麼,「所有集合的集合」就不成其為「所有集合的集合」,這就是「康托爾悖論」。對這一悖論,康托爾並沒有感到害怕,因為通過反證法恰恰證明沒有「所有集合的集合」或者說「最大的集合」,當然也沒有「最大的基數」。

設W為一切序數所組成的集合。因為W按自然大小順序成一良序集,故W有一序數Ω。由序數性質,Ω必比W中任一序數都大,但由定義,Ω也出現在W中,從而將有Ω>Ω,這是矛盾的。

即推出互相矛盾的命題,所以是悖論。後來就稱之為布拉利-福爾蒂悖論,也叫最大序數悖論。

5理查德悖論

我們考慮乙個能夠用來定義整數的算術特徵的語言,比如漢語。我們可以用語言「第乙個自然數」來定義數字 1。又比如我們熟知的質數的定義——如果這個數「只能被一以及它自己整除」,那麼該數字是乙個質數。

每個人都能找到一些數字的特徵,所有這些定義的數量是無窮大的。但是我們可以注意到,每個特徵的定義都是由有限多的字組成的。因此我們可以把這些定義首先按照其字數多少進行排序,然後按照其字典順序(或者按照其對應的編碼的大小)定義排列成一串。

如果我們將每個定義對映到乙個數上,讓排在最前面的定義對映到1上,第二前面的定義對映到2上,等等。每個定義都有乙個號碼。

比如在某種定義的敘述下,「只能被一以及他自己整除」這個定義對應的號碼恰好是11。而且11本身也只能被1和它自己整除,因此該定義的號碼具有該定義的特徵,我們稱11不具有理查德性。但是「定義對應的號碼滿足該定義」這一點不一定總是正確的。

比如假如「第乙個自然數」對應的號碼為4,那麼它的號碼與它定義的特徵」不同,這個數就是理查德性的。

但是因為理查德性本身是乙個整數的特徵,因此它也在被列舉的定義之內。按照理查德性的定義,它本身也有乙個號碼 n。現在這個悖論來了:

n是理查德性的嗎?假如 n是理查德性的,那麼按照定義它沒有第 n個定義所描寫的特徵,也就是說 n不是理查德性的,這和我們的假設相反。

而假設 n不是理查德性的,那麼它擁有第 n個定義所描寫的特徵,也就是說它是理查德性的,這也和我們的假設相反。因此「n是理查德性的」既不能是正確的,也不能是錯誤的。

6希帕索斯悖論

畢達哥拉斯定理提出後,其學派中的乙個成員希帕索斯考慮了乙個問題:邊長為1的正方形其對角線長度是多少呢?他發現這一長度既不能用整數,也不能用分數表示,而只能用乙個新數來表示。

這一結論的悖論性表現在它與常識的衝突上:任何量,在任何精確度的範圍內都可以表示成有理數。

初二物理和數學刷什麼題最好,基礎刷什麼,難題刷什麼

全能家長 推薦初中必刷題,綜合性很強,而且適合同步課堂練習的一本習題。它裡面的題目難度是有梯度的,基礎題難題都有,你就不用考慮分開刷的問題了,一本都能給你搞定。而且裡面還有按專題分板塊,你哪個知識點掌握不好,可以多刷,這樣刷題效果最好。我們班孩子都刷這個,都說好用效果也好。 張嶺 做題的步驟有三 一...

世界上有哪些迷你小國?

蘇當當 西蘭公國。這個是在黑塔利亞裡的形象 資料來自度娘 西蘭公國 英文 Principality of Sealand 是乙個由小組織宣稱建立而未被國際普遍承認的國家。它聲稱怒濤塔 Roughs Tower 是該國的僅有陸上領土,位於英吉利海峽之上的廢棄人造建築,約距英國英格蘭薩福克郡海岸10公里...

世界上有哪些滑雪聖地?

Edmonton孫燕姿 強答一波 中中國人喜歡的,我去過的Lake Louise Ski Resort,Alberta Whistler Ski Resort BC!再配個我們昨天滑雪在市裡,我出門前在清點裝備!滑雪的快感自己的身體根本無法抗拒 在高速滑雪時,人處於失重狀態,大腦會產生內啡肽 腦啡肽...