科学空间|Scientific Spaces

图片说明：春分点的土星，版权:Cassini Imaging Team, ISS, JPL, ESA, NASA

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NASA月球探测器撞击目标——凯布斯(Cabeus )月球坑

(图片说明：凯布斯(Cabeus )月球坑，版权:NMSU/MSFC Tortugas Observatory)

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现在我已经高一了，个人感觉发展还是挺好的。至少我走上了“科学”这一条正确之路，发展成独特的、创新的我。在学习上，我可以说无愧于我自己。这一切，都因为他。

数学竞赛训练题目·回忆11

他是谁？那是我五年级的数学老师——

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法新社报道说，一名不愿意透露姓名的白宫顾问说，“（重返月球的）星座计划已经死亡。”

新一代探月飞行器假想图

28日，美国官员透露，布什政府于2004年通过的、计划耗资高达2300亿美元的“重返月球”计划实际上已经被美国总统奥巴马搁浅了。相反，奥巴马在未来五年将向美国国家航空航天局（NASA）拨款59亿美元，其中一部分将用于延长国际太空站的使用寿命至2020年，另外还将用于在航天飞机退役后，鼓励私人公司研制航天器来向空间站运送宇航员。随着“重返月球”计划的终结，新一代“土星”系列火箭、登月飞船、月球车等一系列相关设备的研制计划也将终止，可以在很大程度上减轻美国政府的财政压力。

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很多读者都知道，反射望远镜、射电望远镜、太阳能集热器等都有一个抛物状的面，它们都是利用了抛物面能将平行射入的光汇聚到一个点（焦点）上的性质。如果问为什么抛物面具有此性质，相信很多高中生都可以利用抛物线的相关知识来证明。但是，如果反过来问：为什么具有此性质的曲面是抛物面？相信会难倒一部分读者。我们来尝试寻找这一曲线（由于对称的原因，这个曲面可以看作由曲线旋转而成，因此我们可以研究曲线）。

世上最大单孔径射电望远镜

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在之前的一篇向量系列的文章中，我们通过结合物理与向量来巧妙地推导出了曲线（包括平面和空间的）的曲率半径为
$$R=\frac{v^2}{a_c}=\frac{|\dot{\vec{r}}|^3}{|\dot{\vec{r}}\times \ddot{\vec{r}}|}\tag{1}$$
曲率则是曲率半径的导数：$\rho=\frac{1}{R}$。我们反过来思考一下：曲率恒定的平面曲线是否只有圆？

答案貌似是很显然的，我们需要证明一下。

由于只是考虑平面情况，我们先设$\dot{\vec{r}}=(v cos\theta,v sin\theta)=z=ve^{i\theta}$，代入(1)得到
$\frac{\dot{\theta}}{v}=\rho$————(2)

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这是一道来自“数联天地”的题目：

三边长均为整数的三角形，周长为1000，其中一个内角是另外一个内角的两倍。求三边长度

咋看上去这是一道几何题目，但实际上这是一道初等数论题，而且主要是不定方程问题。类似的题目在数学竞赛中其实有可能出到，在这里和大家探讨一番。话说回来，其实笔者小时候很喜欢数论方面的内容的，在小学和初中，经常围绕着“素数”、“完全数”、“亲和数”、“大数分解”等等名词钻研看书。现在学习了微积分等内容之后，兴趣逐渐转向了实用性较强的数学，因而数论内容的水平不高，大家见笑了。

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趁着早上有空，就赶紧把这篇文章写好吧。下午高考成绩要公布了，公布后也许又会有一段时间忙碌了。这应该是“费曼积分法”系列最后一篇文章了。它主要讲的还是费曼积分法的一个实例。不同的是，这是BoJone首次独立地用费曼积分法解决了一个问题。之前提到的一些例子，都是书本提供并结合了提示，BoJone才把它们算出来的。所以这个问题有着点点纪念意义。

数学研发论坛上wayne曾求证这样的命题：

$\int_0^{\infty}\frac{f(x,2m-1)-\sin x}{x^{2m+1}}dx$其中，f(x,2m-1)表示sinx的2m-1阶泰勒展开
如m=1时，
$$\int_0^{\infty}\frac{x-\sin x}{x^3}dx$$
m=2时
$$\int_0^{\infty}\frac{x-\frac{x^3}{6}-\sin x}{x^5}dx$$
借助软件我发现结果是：
$\frac{\pi(-1)^{m-1}}{2(2m)!}$

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