数学公式里的爱情密码

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  一位年轻貌美的公主由护卫队员护送出城,高头白马,复古豪车,与此同时,一位平民打扮的老者拿着一瓶矿泉水在民巷中奔走,并最终在一个洒满阳光的路口与公主会合.公主走下车优雅地向老者走去,在老者准备拿起矿泉水的一刻,公主出人意料地先拿起矿泉水,老者与公主相视而笑.这是百岁山矿泉水的广告片,很多同学在电视上都看到过.但你是不是有些看不懂广告讲述的故事呢?其实,这则广告的素材来源于1650年发生在斯德哥尔摩街头发生的一件事.
  这是一个凄美的爱情故事,主人公是勒奈·笛卡尔(1596-1650),法国哲学家、数学家、物理学家.笛卡尔虽然在哲学、物理、数学、生理学上颇有建树,但一生穷困潦倒,一直到52岁时仍然默默无名.当时法国正流行黑死病,笛卡尔不得不逃离法国,流浪到瑞典.
  某天,他在市场上乞讨时,有一群少女经过,其中的一名少女发现他的口音不像是瑞典人,感到很好奇,于是上前问他:“你从哪来的啊?”
  “法国.”
  “你是做什么的啊?”
  “我是数学家.”
  这名少女叫克丽丝汀,18岁,是一名公主.和其它女孩不一样,她不喜欢文学,而是热衷于数学.当她听到笛卡尔表明身份后,相当感兴趣,于是将笛卡尔邀请回宫.
  笛卡尔从此成了克丽丝汀的数学老师,并将一生的研究成果倾囊相授.而克丽丝汀的数学成绩也日益提高.对于直角坐标,当时只有笛卡尔这对师生才懂.但日久生情,他们之间发生了轰动一时的师生恋.这件事让国王感到很愤怒,于是将笛卡尔放逐回法国,并将克丽丝汀软禁.笛卡尔回到法国后没多久就染上了黑死病,躺在床上奄奄一息.笛卡尔不断地写信给远在瑞典的克丽丝汀,但都被国王给拦截没收了.
  当笛卡尔感觉自己快要死去的时候寄出了第13封信,之后没多久就气绝身亡了.这封信的内容只有短短的一行——ρ=a(1-sinθ).国王在拦截到这封信后,拆开一看,发现并非一如往常的情话.国王看不懂这个数学式子,于是将城里所有的数学家都找来研究,但没有人能解开谜底.于是国王就把信交给克丽丝汀.克丽丝汀看到信后欢呼雀跃,立刻动手研究这行字的秘密.很快,聪明的克丽丝汀发现这是一条极坐标系下的曲线方程:
  当θ=0°时,ρ=a(1-0)=a……   A点;
  当θ=90°时,ρ=a(1-1)=0…… B点;
  当θ=180°时,ρ=a(1-0)=a……   C点;
  当θ=270°时,ρ=a(1+1)=2a……  D点.
  将A、B、C、D四点用弧线连接起来就是著名的“心形线”.这个数学公式也就是笛卡尔和克丽丝汀之间的“爱情密码”.
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