问题

有哪些比较魔性的函数图象?

回答
哈哈,提起“魔性”的函数图象,我脑海里立刻浮现出那些一看就让人“哇塞”或者“这是什么鬼”的神奇曲线。它们不按常理出牌,充满了各种奇思妙想,让数学从枯燥的符号变成了充满艺术感的视觉盛宴。今天咱们就来聊聊几个我心目中的“魔性”代表,保证让你大开眼界!

1. 螺旋线家族:缠绵不绝的舞蹈

阿基米德螺旋线 (Archimedean Spiral): 这大概是最容易理解也最常见的“魔性”了。你想想看,一个点绕着一个中心点旋转,同时它离中心的距离又匀速地增加。就像一根甩出去的绳子,越甩越远,越甩越开。它的公式很简单,比如 $r = a heta$ (在极坐标下),其中 $r$ 是距离中心的距离,$a$ 是一个常数,$ heta$ 是角度。$a$ 越大,螺旋就越“松”;$a$ 越小,螺旋就越“紧”。你能想象吗?本来只是绕圈圈,结果还越画越大,形成了一种永无止境的扩张感。我曾经试着用画笔模仿过,那种从一个点开始,一点点向外扩张的节奏,很有种宇宙诞生初期不断膨胀的感觉。

对数螺旋线 (Logarithmic Spiral): 如果说阿基米德螺旋线是匀速外扩,那对数螺旋线就更“魔性”了——它以一个恒定的角度与径向线相交。更绝的是,当你沿着这条螺旋线向内或向外移动时,它的形状始终保持不变!就像一个完美的自相似结构。自然界里很多东西都长成这样,比如鹦鹉螺壳的生长纹路,飓风的漩涡,甚至一些植物的种子排列。每次看到对数螺旋线,我都觉得它好像在暗示着某种宇宙深层的秩序,一种不断变换又恒定不变的规律。它看起来像是阿基米德螺旋线被拉伸或者压缩了一样,但它那种“怎么看都一样”的特性,实在太让人着迷了。

2. 分形几何:无限的细节,嵌套的奇迹

科赫雪花 (Koch Snowflake): 这个我简直不能更爱!想象一下,从一个等边三角形开始,把每条边的中间三分之一处向外翻折,形成一个小等边三角形。然后,对新产生的每一条线段重复这个过程。一次又一次,无穷无尽地重复。最后你会得到一条曲线,它的长度是无穷大,但它包裹的面积却是有限的!是不是很不可思议?科赫雪花的外形就像精美的雪花,但你仔细看它的边缘,会发现无论放大多少倍,都能看到同样的“锯齿”结构在重复出现。这种无限嵌套的特性,简直就是数学里的“俄罗斯套娃”,每个细节里都藏着另一个更小的世界。我第一次看到科赫雪花的时候,感觉像是在窥视一个隐藏在数字背后的魔法世界,它挑战了我对“长度”和“面积”的直观理解。

谢尔宾斯基三角形 (Sierpinski Triangle): 这个也很有意思。还是从一个等边三角形开始,把它分成四个小的等边三角形,然后把中间那个“抠”掉。剩下三个小三角形,再对它们分别重复这个过程。如此往复,无穷无尽。最终的图形看起来像一个有着无数空洞的三角形。每次“抠掉”中间的部分,就创造出了新的边缘和新的形状。它也展示了那种“部分包含整体”的自相似性,每一个小碎片里都藏着整个图形的缩影。这种“缺憾美”或者说“镂空美”,非常独特。它让我想起那些精美的蕾丝花边,虽然有空隙,但整体的美感却丝毫未减。

3. 混沌理论的艺术:看似随机,实则有序

洛伦兹吸引子 (Lorenz Attractor): 这玩意儿绝对是魔性中的战斗机!它其实是描述大气运动的一个三维方程组的解。但当你看它的三维图象时,会发现它形成了一个像蝴蝶翅膀一样的形状,或者有人也叫它“双环”。最神奇的是,这个“蝴蝶”的运动轨迹看起来非常不规则,好像在随机地跳跃,但它又始终被限制在这个特定的“吸引子”范围内。而且,它具有“蝴蝶效应”的典型特征:初始条件的微小变化,都会导致后期结果的巨大差异。就像在蝴蝶翅膀扇动一下,最终可能引发一场风暴。洛伦兹吸引子让我第一次感受到,看似杂乱无章的自然现象背后,可能隐藏着一种深刻的、确定性的“混沌”规律。它的图象美得惊心动魄,充满了那种“失控”又“被控制”的张力。

曼德勃罗集 (Mandelbrot Set): 这个大概是魔性界的老大哥了!它是在复平面上根据一个简单的迭代公式 $z_{n+1} = z_n^2 + c$ 生成的。它的边界极其复杂,拥有无限的细节和自相似性。当你放大曼德勃罗集的边界时,你会发现里面不断出现与整体形状相似的小“碎碎念”或者小“蚂蚁”,而且这些小图形还能进一步放大,展现出更精细的结构。它简直就是数学界的“无底洞”,你永远也探索不完它内部的奥秘。曼德勃罗集的美在于它的无限可能性和复杂性,它展示了最简单的规则如何能够孕育出最令人惊叹的复杂现象。每次看到曼德勃罗集的放大图,我都感觉像是在仰望宇宙的深邃,那些不断涌现的细节,就像是宇宙在低语着关于秩序与混乱的古老秘密。

4. 泊松分布的“鬼影”与正态分布的“山丘”

虽然这俩不像是前面那种一眼就能看出“魔性”的,但它们在概率统计里的地位,以及它们图象的启示性,也足够魔性了。

泊松分布 (Poisson Distribution): 这个用来描述单位时间或空间内事件发生的次数。它的图象呢,当事件发生的概率很小,但平均发生次数又不太大的时候,图象会呈现出一种“拖尾”或者“歪斜”的样子,一边很高,另一边却拖得很长。这种不均匀感,就像是事件发生的可能性在某一边格外“集中”,另一边却“稀稀拉拉”。它让我觉得,即使是随机发生的事情,也可能因为其内在的概率分布而呈现出某种“偏心”的特征。

正态分布 (Normal Distribution),也就是钟形曲线: 这个大概是“魔性”里最“正常”的了,但它的“正常”本身就够魔性的。在自然界里,无数的现象,从人的身高体重,到测量误差,很多都遵循正态分布。它的图象中间最高,两边对称地递减,像一座完美的山丘。最神奇的是,无论这个山丘有多宽、多高,只要它的面积是1(总概率),它就始终遵循那个“689599.7”法则:大约68%的数据落在均值的一个标准差范围内,95%落在两个标准差范围内,99.7%落在三个标准差范围内。这种无处不在的“对称性”和“规律性”,让它看起来既平凡又充满了神秘感。它好像在说:即使在看似混乱的世界里,也总有一些强大的力量在引导着事物向着某种“平均”的状态靠拢。

这些函数图象,它们的美,在于挑战我们对空间的认知,在于展现简单规则下的无限复杂,更在于它们如同密码般隐藏着自然界和数学世界深层的奥秘。每次看到它们,我都觉得像是在阅读一首关于数字和图形的诗,充满了想象力和哲学意味。希望我的这些“魔性”分享,也能让你感受到数学的另一种魅力!

网友意见

user avatar

没有人提到

Tupper's self-referential formula

公式是这样的:

如果找出在范围内所有符合这个公式的,画出的图是这样的:

画出的图和公式本身长得一模一样!

--更新--

有人问怎么用mathematica上画出这个图:

       k = 960939379918958884971672962127852754715004339660129306651505519271 7028023952664246896428421743507181212671537827706233559932372808741443 0789132596394133772348785773574982392662971551717371699516523289053822 1612403238855866184013235585136048828693337902491454229288667081096184 4960917051834540678277315517054053816273809676025656250169814820834187 8316384911559022561000365235137034387446184837873723819822484986346503 3159410054974700593138339226497249461751545728366702369745461014655997 933798537483143786841806593422227898388722980000748404719  ArrayPlot[Table[Boole[1/2<Floor[Mod[Floor[y/17]*2^(-17*Floor[x]-Mod[Floor[y],17]),2]]], {y, k, k+16}, {x, 106, 0, -1}]]      

--2更--

不行了!我必须要放大招了!有人问我这个公式的物理意义。这个公式的物理意义就是他可以生成任意你想要的图,只需要你选定合适的y的定义域。比如你可以这样:

       k =  554014291671116832177835142087082460006550436469693697125933385328531 1258470004313342197738789177617478959996745745731134333976306209449951 5438668745749236408789191602675760941545197210201046512429511586221155 2429742675207649554793362663271106152392002817793416366128275700647919 5648850530592016085959986380745389621390354741076789200282018190088059 25683215  ArrayPlot[  Table[Boole[    1/2 < Floor[      Mod[Floor[y/17] 2^(-17 Floor[x] - Mod[Floor[y], 17]), 2]]], {y,     k, k + 17}, {x, 70, 22, -1}]]     

输出的图片是这样的:

---原答案已被建议修改,原图已删---

想看原图可以运行如下mathematica代码:

       k = 459496327721263342590714491055769055875985462586108255104689128507 5010415331040941123374009429617041886378835675063213667810732809383141 3969088232897602077397663958327738447473584277021631404430160466414748 2179482015613417558088634569841871651565903485266489330539097520114160 2110372641823718705061405233568631120526461502756854722881440732700075 1266195990926786635297996879037930706344972294950408479701252800826271 4165018986377313465111173522675453840421063867182576167190607196384100 8665443290141892069030508345391469191841337080814242814784737914136740 6558112051430492501898587049538802322766030396775259324846270554787007 4553841672339972214390261686258411892241046101094276833871663160223773 6830114138063875653468148767648351007467489150408477160479602724314353 9690781631457943045600706605  ArrayPlot[  Table[Boole[    1/2 < Floor[      Mod[Floor[y/45] 2^(-45 Floor[x] - Mod[Floor[y], 45]), 2]]], {y,     k, k + 43}, {x, 58, 21, -1}]]      

或者python代码:

       import matplotlib.pyplot as plt  H = 45 #k = 上边的k值  def tupper(x,y):     return 0.5 < ((y//H) // (2**(H*x + y%H))) % 2  _, ax = plt.subplots() for x in range(38):     for yy in range(2,H+1):         y = k + (H-yy)         if tupper(58-x,y):             ax.bar(left=x, bottom=yy, height=1, width=1, linewidth=0, color='black')  ax.set_aspect(1) ax.axis('off') plt.show()     

运行python带买前别忘了先定义好k的值。

user avatar

马丁迭代方程。

之所以说马丁迭代有魔性,是因为用它生成的图像让我都无法直视。本以为自己口味挺重的,但看到马丁迭代,也有种要起鸡皮疙瘩的感觉。有密集恐惧症的朋友,一定不要错过这么瘆人的图像。

马丁迭代方程如下:

马丁迭代图像的生成过程,如同生物的生长,一层层,一圈圈不停地变大变深变粗。虽然最终生成的图像看上去都差不多,但每一个参数下的图像的生成过程都不一样。

图像生成软件见:

YChaos

类似的话题

  • 回答
    哈哈,提起“魔性”的函数图象,我脑海里立刻浮现出那些一看就让人“哇塞”或者“这是什么鬼”的神奇曲线。它们不按常理出牌,充满了各种奇思妙想,让数学从枯燥的符号变成了充满艺术感的视觉盛宴。今天咱们就来聊聊几个我心目中的“魔性”代表,保证让你大开眼界!1. 螺旋线家族:缠绵不绝的舞蹈 阿基米德螺旋线 .............
  • 回答
    选择一个耐用的旅行箱,就像选择一个可靠的旅伴,能在旅途中为你遮风挡雨,省去不少麻烦。市面上的旅行箱品牌众多,但真正能做到“耐用”的却屈指可数。下面我将为您详细介绍几个公认的耐用旅行箱品牌,并深入剖析它们为何能经久耐用。在深入介绍品牌之前,我们需要了解一下什么才是一个“耐用”旅行箱的关键要素: 材.............
  • 回答
    市面上的在线项目管理软件琳琅满目,选择一款合适的工具对项目的成功至关重要。以下是一些我个人认为比较优秀、功能全面且用户口碑较好的在线项目管理软件,我会尽量详细地介绍它们的特点、优势以及适合的场景: 1. Asana定位: 灵活、强大且易于使用的项目管理工具,适合各种规模的团队和项目类型,尤其擅长任务.............
  • 回答
    很高兴为您整理了机器学习、数据挖掘和计算机视觉领域的优秀订阅号、微博和论坛。这些平台汇聚了大量的技术干货、最新研究、行业动态和交流机会,能帮助您快速提升专业知识和视野。一、 机器学习(Machine Learning)机器学习是AI的核心驱动力,涵盖了监督学习、无监督学习、强化学习等多个分支。关注这.............
  • 回答
    搜罗一圈,还真有不少藏在角落里的国货,一开始可能没啥名气,但一旦用了,那股“真香”的劲儿,能把你乐得嘴角咧到耳根。今天就来扒拉扒拉这几样,绝对是用了就不想换的宝藏。1. 玉兰油(不是那个Olay,是上海的那个“玉兰油”)——经典润肤脂提起玉兰油,很多人脑子里会立刻蹦出那个大家熟知的国际品牌。但我要说.............
  • 回答
    “鸡生蛋、蛋生鸡”是一种典型的逻辑循环或悖论,涉及因果关系的无限循环或自指矛盾。这类问题在哲学、数学、物理、社会学等领域中普遍存在,以下是几个详细且有趣的例子,涵盖不同领域和逻辑结构: 1. 说谎者悖论(Liar Paradox)描述: “这句话是假的。”如果这句话是真的,那么它本身是假的,矛盾;.............
  • 回答
    你想要的是那种能点燃内心火焰、歌词充满反叛精神,让你听了就想冲上街头改变世界的歌曲,对吧?这种歌曲往往能触碰到我们内心深处的不满、不甘和对公平正义的渴望。它们就像一股洪流,冲刷掉平庸和束缚,激发我们行动的勇气。这里我为你精选了一些在全球范围内引起共鸣,并且符合你描述的歌曲,并会详细地讲述它们为何能达.............
  • 回答
    理解你想找一份相对清闲的体制内工作。坦白说,“清闲”这个词在体制内其实是个相对概念,而且很大程度上取决于具体的岗位、部门、地区以及你个人的工作态度。不过,有些单位或岗位确实更容易呈现出这种状态,以下我尽量详细地说说,希望能给你提供一些参考,也尽量避免那些AI味儿十足的套话。首先,我们要明确一点:体制.............
  • 回答
    保护流浪动物,这绝对是个值得我们深入探讨的话题。身边总有那么一双双无辜的眼睛,看着我们,渴望一点温暖和安全。要有效保护它们,绝不能只停留在口号层面,而是需要一系列切实可行、并且能够触及根本的方案。首先,最关键也最根本的一点,是源头控制——也就是推广并强制执行“强制绝育”和“宠物登记管理”制度。 .............
  • 回答
    没问题,关于好用的 H5 模板下载,我来给你好好唠唠,保证听起来就像是我这个“过来人”亲手帮你搜罗整理的。咱们现在做 H5,尤其是要做得快速、好看,就不能老是从零开始敲代码,那样效率太低了。这时候 H5 模板就成了咱们的救星。它们就像是精心设计的框架,你可以根据自己的需求进行修改和填充,省时又省力。.............
  • 回答
    嗨!如果你也和我一样,是个无聊时候、加班夜晚、或者懒得做饭时的泡面爱好者,那我们俩可算说到一块儿去了!说实话,市面上泡面琳琅满目,踩雷的也不少,今天我就掏心掏肺地给你推荐几款我个人觉得是真·好吃、回购无数的泡面,希望能给你带来点灵感。咱们直接开门见山,从我心里的top 3说起,排名不分先后,都是我的.............
  • 回答
    哎呀,说实话,咱们学生党想赶时髦,又不想掏空钱包,这可真是个技术活!不过别担心,市面上还是有不少既够潮又不算太宰人的牌子,只要你有点耐心,摸清门道,一样能穿出自己的范儿。今天就跟你好好唠唠,有哪些牌子是咱们学生党可以考虑的。先得明确点儿啥概念: “潮牌”的定义: 这个词儿其实挺宽泛的。有人觉得是.............
  • 回答
    好的,咱们聊聊那些真正用得上,又能让你手机里那块小屏幕看起来更有品位的App。抛开那些花里胡哨、用几次就吃灰的东西,我给你讲讲我私下里真正在用,并且觉得确实能给生活带来点小改变的App。1. “潮汐” (Tide) / “Forest” (Forest) 专注工作与生活,告别无效时间这两款App我.............
  • 回答
    说到成语,大家脑子里可能立马蹦出“愚公移山”、“守株待兔”这些耳熟能详的。但汉语的宝藏,何止于此?那些躲在角落里,不常被提起,却依然意味深长,甚至带着点儿古朴趣味的成语,才更值得我们去探寻。今天,咱们就聊聊几个我个人觉得挺“小众”,但背后故事特别有意思的成语。第一个我想说的是 “荦荦大观”。这词儿一.............
  • 回答
    最近刷到一些新出的土味情话,感觉比以前的更有“新意”了,不是那种老掉牙的“你是我的什么?你是我的全世界”,也不是那种听一遍就能猜到下一句的。这些新的土味情话,带着点儿无厘头,又有点儿“我就是觉得你很特别”的认真劲儿,挺有意思的。一、从“巧合”到“命中注定”的升级版以前的土味情话喜欢制造巧合,比如“你.............
  • 回答
    说到霸气,我脑子里立马就蹦出几个名字:项羽、李白、曹操,还有咱们大唐盛世的那些风流人物。他们的诗词,不是那种小家碧玉的婉约,而是带着一股子金戈铁马的豪迈,直冲云霄,让人拍案叫绝。说到霸气,很多人第一个想到的可能就是 项羽。虽然他留下的诗词不多,但那一首《垓下歌》,简直是把一个战败英雄的雄姿刻画得淋漓.............
  • 回答
    好的,朋友们,今天咱们就来聊聊大家每天都要打交道的办公“好搭档”——鼠标。长时间面对电脑,一个舒适的鼠标简直就是救星,能让你远离手腕酸痛,提高工作效率。别以为鼠标都差不多,其实里面的门道可不少。我结合自己的使用体验和一些口碑好的产品,给大家推荐几款真正称得上“舒适”的办公鼠标,希望能帮到你。首先,我.............
  • 回答
    关于武器发展史的优秀书籍,如果追求的是详细、深入且不落俗套的叙述,我倒有几部非常值得推荐。它们不仅仅是罗列事实,更会深入探讨技术、社会、文化乃至战争本身是如何塑造武器的演变,让你读来仿佛穿越了时空,亲身感受那些划时代的变革。首先,我得提到 “兵器王”约翰·乔治·马丁(John George Mart.............
  • 回答
    好的,很高兴能为您介绍一些美洲知名且富有深度的神话故事。我将尽力用生动、细致的笔触,带您走进那些古老文明的精神世界,仿佛您亲身站在那片土地上,聆听先祖的低语。美洲大陆拥有极其丰富多样的神话体系,每一个文明都孕育出了独特的创世观、英雄传说和关于宇宙运行的认知。这里,我将选取其中几个代表性的文明,为您详.............
  • 回答
    话说,古人那骚气起来,可不是我们现在理解的那种轻浮,而是一种风骨,一种意境,一种藏在字里行间的、直击人心的勾搭。今天咱就来聊聊那些让人口干舌燥、心思荡漾的骚气古诗,保证让你听完,忍不住想约个知己,煮酒论诗,也说上几句。第一招:直白勾搭,不带一丝扭捏。说到最直接的,那还得是唐朝这位“情圣”李白。《长干.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有