这个WIFI密码,你计算出来了么?

WIFI密码题目

图片是最近网上传的,南航食堂的无线信号密码公示图。很别致的地方是,这个密码并不是明文,一般人目力所及但并不知道密码是多少,因为密码是个数学定积分计算式,需要进行微积分计算才能知道。

作为一个曾经学过微积分的同学,我看到这个图片,起了兴致想去计算下。那个积分函数看起来还是蛮复杂的,我觉得是个挑战,想试试看通过网络查询能否搞定。

先说下我当前的微积分学知识状况哈,多年没碰它了,但是有些东西我还是记得。我的微积分知识:

  1. 对一个函数在指定区间积分,等价于求该函数在坐标系上对应区间内的面积。
  2. 一个函数的积分等于原函数在区间边界的函数值的差,函数与原函数是导数关系。
  3. 函数积分的加法法则,两个函数相加的积分等于两个函数分别积分的和。

在这样的粗陋背景知识下,我立即想到的是通过百度去查已知函数求原函数的方法。但是我失败了,只查到待积分函数的一部分的原函数公式,最终没能算出这个积分。我查到的最有用的一个结果是这样的一个公式。
求特定形式函数的原函数的公式

虽然我没有计算出那个密码,但我并没有放弃,转而我求助了万能的朋友圈。结果是显然的,朋友圈就是万能的,一会儿答案就出来了。

朋友圈回复

答案确认却经过几个波折。多年没有计算积分,我其实只是一知半解。遇到一个大神说对偶函数,我以为是f(x)=f(-x) / cos(x)=cos(-x),于是还以为积分真等于0。😄

后面一个朋友说等于3.141592,还发给我了一个计算步骤的图片。嗯,这下我立即又觉得这个是对的,哈哈!


计算步骤

这个计算步骤,我一看就懂,奇函数和偶函数的概念立马从脑袋中冒出来了。奇函数在对称区间上积分结果等于0,偶函数在对称区间上积分等于一半区间积分的两倍。

微积分的奇函数/偶函数规律

对于计算步骤中对sqrt(4-x^2)积分的部分,刚好与我前面找到积分公式相关,套公式就可以。于是轻松算出那个复杂函数的积分等于π。

问题到这一步,还没完,后面还发生了一次反转。一个朋友回复说密码为31415926,我开始也是否定的,但结合题目一看,我觉得密码就是这个。因为题目是说结果取前8位。😢

万能的朋友圈,在没几分钟就确定了这个积分答案,而且我竟然也懂了。不得不说朋友圈太万能了。

不过呢,朋友圈难免大家都是业余的,多年没动过笔,更不用说直接进行数序积分计算。所以呢,对这个答案我还需要最好的确认。于是在一个朋友的提醒下,果断找到了在线定积分计算器来确认下,是的,我们算的没错,结果就是π,而密码是31415926。

定积分计算结果
   [定积分计算器](https://zh.numberempire.com/definiteintegralcalculator.php)

定积分计算器

一个看似复杂的微积分,其实只要你略微了解下,其实是可以搞懂的,答案也是如此简单,相信一个在校的大学生不用笔,口算应该也是可以算出来的。

hylan 2018-9-11

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