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一脚油门要花多少钱? 保时捷卡宴/Cayenne油耗看”每脚油门成本”

2025-10-20 18:50:34


一脚油门要花多少钱?——从保时捷 Cayenne 油耗看“每脚油门成本”

很多人开车从不去想:

我这一脚油门,到底花了多少钱?

最近我在算自家 Porsche Cayenne 的用油成本时,顺便研究了一下“每脚油门或刹车”到底值多少钱。大概估算了一下,确实很费油。

只要经常在城里开,MPG就很低,显示 12 MPG,卡宴SUV真是耗油。如果经常开高速,MPG能20多。一般油耗正常的大概平均三四十。我之前的手动档奥迪A6就很省油,2.0的引擎MPG大概平均三四十。

porsche-12-mpg 一脚油门要花多少钱? 保时捷卡宴/Cayenne油耗看"每脚油门成本" 汽车 物理

保时捷卡宴在城里开堵车的情况下 MPG只有12左右

一、已知条件

项目 数值
车型 Porsche Cayenne
平均油耗(城市堵车) 12 MPG
平均油耗(综合路况) 20 MPG
油价 £1.379 / 升
满油成本 约 £100
满油续航 约 480–500 英里

从油箱续航和油价推算,一箱油约 72.5 升,说明油耗与这些数据是匹配的。

二、每英里油钱是多少?

油耗 20 MPG(英里/加仑):

  • 1 英制加仑 = 4.546 升
  • 每英里耗油:1 ÷ 20 × 4.546 ≈ 0.2273 升/英里
  • 油价 £1.379/L → 每英里油费:0.2273 × 1.379 ≈ £0.313 ≈ 31.3 便士/英里

结论:平均每跑一英里(约 1.6 公里),花 £0.31(约 2.8 元人民币)

三、刹车/油门频率假设

路况 平均速度 每英里刹车/加速次数
高速路 约 60 mph 1–2 次(取 1.5)
城市道路 约 30 mph 4–5 次(取 4.5)

假设:一半路程是城市,一半是高速,每次油门/刹车都消耗部分动能,高速加速比城市加速动能高约 4 倍。

四、推导每次油门的能耗成本

设城市每次油门成本为 s(便士),高速每次油门成本 h = 4s
每英里燃油费用分配:

  • 高速每英里耗 = 1.5 × h = 6s
  • 城市每英里耗 = 4.5 × s

平均每英里燃油成本:
(6s + 4.5s)/2 = 5.25s
已知每英里成本 31.3p → 5.25s = 31.3 → s ≈ 5.97p

于是:

场景 每次油门成本
城市(30 mph) ≈ 6p (£0.06 ≈ 0.55元)
高速(60 mph) ≈ 24p (£0.24 ≈ 2.2元)

检验(代回每英里总花费):(1.5×24 + 4.5×6)/2 = 31.3p/英里

五、平均每脚油门/刹车多少钱?

综合两种路况,一英里平均约有 3 次油门或刹车操作(这里简单认为一次油门对应一次刹车,方便计算):
31.3 ÷ 3 ≈ 10.4p/次
也就是说:平均每踩一脚油门或刹车,约花 10 便士(≈0.9 元人民币)

六、为什么高速刹车更“贵”?

动能与速度平方成正比:tex_7428b3d13815610489709de6af929e8f 一脚油门要花多少钱? 保时捷卡宴/Cayenne油耗看"每脚油门成本" 汽车 物理
速度翻倍(30 → 60 mph),动能增加 4 倍。高速刹车次数少,但每次损失更大,所以“少而贵”。

七、省油小建议

  • 🚫 少急加速(尤其城市堵车)
  • 🚦 提前预判,尽量滑行减速
  • ⚙️ 保持匀速行驶,减少频繁启停

八、总结一览表

项目 数值 说明
平均油耗 20 MPG 综合路况
油价 £1.379/L 英国 95# 汽油
每英里油费 £0.313 ≈ 31p
城市每脚油门 ≈ 6p
高速每脚油门 ≈ 24p
平均每脚油门 ≈ 10p 约 0.9 元人民币

九、结语

在堵车或城市驾驶中,每脚油门大约要花 6 便士;在高速上,一脚油门可能要 24 便士。你每一次无意识的加速、刹车,其实都能在钱包里听见响声。

在英国开车

在英国的几辆车
汽车保险
开车/成本
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C++中检测编译时与运行时: if consteval 与 std::is_constant_evaluated()

2025-10-20 17:59:51


C++ 一直在不断增加新特性,以便程序员能够区分在编译时运行的代码和在运行时执行的代码。其中两个重要工具是函数 std::is_constant_evaluated()(C++20)和语言级别的 if consteval(C++23)。本文将解释这两者,展示实际示例,比较它们的保证和权衡,并建议在何时使用各自的方法。

这两种技术都允许你编写分支,根据当前的求值是在常量求值(编译时)上下文中还是运行时上下文中而表现不同。差异虽然细微,但非常重要:一个是返回布尔值的函数,另一个是编译器视为仅在编译时检查的特殊 if 语句,编译器会进行特殊处理。

std::is_constant_evaluated() (C++20)

这是一个在 <type_traits> 中声明的函数:

#include <type_traits>
constexpr bool std::is_constant_evaluated() noexcept;

当当前表达式在常量表达式(编译时)上下文中求值时,该函数返回 true,否则返回 false。

示例:

#include <iostream>
#include <type_traits>

constexpr int f() {
    if (std::is_constant_evaluated()) {
        return 42; // 编译时
    } else {
        return 0; // 运行时 
    }
}

int main() {
constexpr int a = f(); // 编译时求值 -> 42
    int b = f(); // 运行时求值 -> 0
    std::cout << a << ", " << b << "\n"; // 打印 "42, 0"
}

if consteval (C++23)

if consteval 是一个语言级别的 if 条件语句,编译器用它来判断当前求值上下文是否为常量求值。它提供了更强的编译时保证:编译器知道 consteval 分支在常量求值中必须可用,并且会拒绝不能在该上下文中出现的代码。

语法:

if consteval {
    // 仅编译时代码
} else {
    // 仅运行时代码
}

示例:

#include <iostream>

constexpr int f() {
    if consteval {
        return 42; // 编译时版本
    } else {
        return 0; // 运行时版本
    }
}

int main() {
    constexpr int a = f(); // 编译时上下文 -> 返回 42
    int b = f(); // 运行时上下文 -> 返回 0
    std::cout << a << ", " << b << "\n"; // 打印 "42, 0"
}

主要区别(总结)

  • 形式: std::is_constant_evaluated() 是一个函数;if consteval 是一个语言级条件语句。
  • 标准: std::is_constant_evaluated() 出现在 C++20 中;if consteval 出现在 C++23 中。
  • 保证: if consteval 为编译器提供编译时保证,并拒绝编译时无法使用的 consteval 分支中的代码。 std::is_constant_evaluated() 的执行环境更为宽松:它返回布尔值,但不会强制编译器拒绝其他分支中无效的编译时构造。
  • 在表达式内部使用: std::is_constant_evaluated() 可以在语句形式的 if 无法使用的表达式内部使用(例如,在三元运算符内部)。if consteval 需要语句级上下文。

具体比较示例

两个函数看起来相似,但在执行方面表现不同:

// if-consteval 示例
constexpr int f() {
    if consteval {
        return 1; // 仅在编译时
    } else {
        return 2; // 仅限运行时
    }
}

// std::is_constant_evaluated() 示例
#include <type_traits>
constexpr int g() {
    if (std::is_constant_evaluated()) {
        return 1; // 可能仍会编译运行时路径
    } else {
    return 2;
    }
}

以下场景中,差异至关重要:

// 使用 if consteval 时,编译器将拒绝无效的仅限编译时构造
constexpr int bad() {
    if consteval {
        std::cout << "compile-time"; // ❌ 错误 — 常量求值中不允许 I/O
    }
    return 0;
}

// 使用 std::is_constant_evaluated() 时,编译器会更加宽容,可能会编译通过,直到代码
// 实际用于常量表达式上下文。
#include <type_traits>
constexpr int perhaps_bad() {
    if (std::is_constant_evaluated()) {
        std::cout << "compile-time"; // 可能会编译通过;只有在 const-expr 中求值时才会出现错误
    }
    return 0;
}

使用场景

  • 如果您的目标是 C++23(或更高版本),并且想要清晰的、编译时强制的分支:请优先使用 if consteval
  • 如果您必须仅支持 C++20 环境:请使用 std::is_constant_evaluated()
  • 如果您需要在表达式(而非语句)中进行检查,请使用 std::is_constant_evaluated(),因为 if consteval 是语句级的。
  • 如果您希望编译器拒绝编译时无法使用的代码,if consteval 可以提供更强的保证。

实际用例

  • 为编译时和运行时(快速预计算 vs 较慢的运行时)编写不同的实现逻辑)。
  • 保护仅运行时操作(例如 I/O、动态分配或系统调用),以免它们被意外地用于常量求值路径。
  • 在编写可在 constexpr 上下文和正常运行时上下文中使用的库时,提供更清晰、更能揭示意图的代码。

简短实用的检查清单

  • 需要表达式级检查?→ std::is_constant_evaluated()
  • 想要编译器强制执行的仅编译时分支?→ if consteval
  • 仅针对 C++20?→ std::is_constant_evaluated()
  • 针对 C++23+ 并更注重清晰度和安全性? → if consteval.

TL;DR

std::is_constant_evaluated() — C++20:在编译时求值中返回 true 的函数(适用于表达式级检查)。

if consteval — C++23:

  • 编译器将其视为仅编译时分支的语言级条件语句;
  • 更强的编译时执行力和更清晰的意图。

结束语

这两个工具都很有用。如果您可以使用 C++23,则最好使用 if consteval 以获得更清晰的语义和更强的编译时保证,并在与 C++20 兼容或需要表达式级检查时回退到 std::is_constant_evaluated()

C/C++编程

英文:Detecting Compile-time vs Runtime in C++: if consteval vs std::is_constant_evaluated()

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2025-10-15 19:27:47


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2025年10月10号币圈黑天鹅: 要想一直在牌桌前就不要玩杠杆/合约

2025-10-15 03:39:46


只要不加杠杆,你就是安全的:除非你有能力承担损失,否则任何人都不应该使用杠杆。即使没有杠杆,加密货币的波动性也已经足够大了。
You are safe as long as you don’t do leveraging: No one should be using leverage unless they can afford to lose that money. Crypto is already volatile enough without leverage.

我就玩现货/Spot,以前有段时间玩短期,折腾亏了不少,这两年一直是长期持有HODL。买了就不看了。

10月10日,随着特朗普推特一声“对中国加征 100% 关税 + 出口软件管制”,市场立刻被点燃——但真正被“点燃”的,是币圈的杠杆爆仓机制。短短数小时,超过 19 亿美元 的合约头寸被逐个撕裂,各路山寨币被屠戮殆尽,比特币也曾一度跌至 ~$104,700 左右。有人说,幕后是大鲸鱼做空;有人说,是政治突袭引发的系统性恐慌。今天,我们还原这一场黑天鹅级的链上下血战。

就在特朗普深夜发文后,股市及加密货币雪崩,但有一个新注册的神秘账户,在特朗普发文前2小时做空单,一晚爆赚2亿美元 后清倉走人。我怀疑特朗普一直搞事的新闻背后,有一群知道特别消息的背后金融人才,配合特朗普消息做空单,做多单,大赚特赚,美国民主党应该注意,这是犯罪行为。

2025年10月10–11日,全球加密市场迎来一场罕见的“黑天鹅”事件:美国总统唐纳德·特朗普在社交媒体上宣称将从11月1日起对中国加征100%关税并拟对“关键软件”实施出口管制,这一突发性的地缘政治冲击引发了市场恐慌,杠杆资金被迅速抛弃,导致了历史性清算和暴跌。

事情的触发链条很快被市场参与者和链上侦测者拼凑出来:知名市场观察账号(unusual_whales)指出,有一个新开立的加密账户在特朗普宣布前约30分钟开仓做空,并于随后的暴跌中获巨额利润——社交帖称该账户在崩盘中净赚数亿美元(媒体对具体金额报道略有差异,有报道称约$160M–$192M)。对此,虽有媒体披露链上地址与超大头寸细节,但并无公开证据证明账户与任何政治人物直接关联;社交网络上关于“神秘人是懂王之子Eric”的传言也在流传,但目前仍属未验证的传闻。

后果:杠杆被爆仓、流动性枯竭、行情瞬时崩塌。据多家媒体与交易所统计,本次事件触发的强制平仓总额超过190亿美元(约$19B)的杠杆头寸被擦除。比特币当日一度下跌超过10%–14%,一度探低至约$104k–$110k区间,以太坊与山寨币跌幅更深,部分小币种在恐慌中出现50%甚至70%以上的暴跌后才有部分回升。

有位做空巨鲸在此次波动中获利颇丰:多家财经媒体追踪链上和衍生品仓位后报道,该交易者一次性平仓实现了上亿美元级别利润(不同报导给出的“盈利”数字在$160M–$192M区间不等),随后该地址又在回落后重开新一轮大额空头仓位。市场评论普遍认为: insider-like 时机加上高杠杆,是造成这次“收割韭菜”行为得以实现的关键。

教训与反思 —— “要想一直在牌桌前就不要玩合约”

合约=双刃剑

衍生品能放大收益,也同样放大风险。遇到突发性系统性事件(政治、流动性或定价喇叭故障),杠杆仓位会被迅速清算,个人投资者往往首当其冲。

内幕与链上证据并不等于法律定论

链上大单暴利易引发“有人预知信息”的猜测,但在没有监管调查和法律证据前,应谨慎对待指控与人身关联的传言。

风险管理优先于投机心态

合理止损、控制杠杆、保持现金/避险头寸,是在波动市场求生的基本法则。散户在高杠杆市场里往往比不上拥有信息和工具优势的巨鲸。

事态后续与市场恢复:在事件发生后,特朗普在公开表态语气上有所缓和(媒体报道指出随后相关措辞和市场预期有所松动),配合部分交易所修复定价异常与流动性恢复,加密市场出现了技术性回弹,比特币较深度回撤后相对坚挺但整体风格转向保守,市场情绪仍然脆弱。监管机构与交易场所也开始被动或主动去检视是否存在价格预言机故障、交易撮合异常或其他市场操纵因素。

内幕大清算与合约风险

如果你想“一直在牌桌前”,不要把全部希望押在高杠杆的合约上;把风险管理放在首位。

对链上“神秘大户”与“内幕”故事保持好奇但不要盲信,等待权威调查与证据。

市场会清洗过度杠杆,短期会痛,但长期规范的、透明的市场对参与者更公平。

时间 事件 市场情况 / 影响
2025年10月6日 比特币创历史新高 报道称比特币冲上约 $125,835
Reuters
10月10日(周五) 特朗普突然发推:将从11月1日起对中国商品加征100%关税 + 对关键软件实施出口管制 美股科技板块大跌,标普、纳指、道指均下挫
Reuters +2
同日 加密市场大规模抛售、杠杆爆仓 比特币盘中一度跌破 ~$104,782,降幅逾 8%
Investopedia +4 / Reuters +4
10月11日 清算蔓延、恐慌持续 多家媒体统计 24 小时内杠杆头寸被清算超过 $19 亿美元($19B+)
CoinDesk +6 / Reuters +6 / Investors +6
10月11日 稳定币 USDe 短暂脱锚 在剧烈清算中,USDe 在部分交易所跌至 $0.65,后迅速恢复
CoinDesk
10月13日 比特币反弹至 ~$114,600+,市场情绪稍有回暖 媒体称这是自暴跌后的技术性修复
MarketWatch +2 / Investors +2
10月14日 市场继续动荡,贸易战预期仍在 比特币维持下行压力,整体情绪谨慎
Axios +3 / MarketWatch +3 / Barron’s +3

清算规模、币价跌幅与山寨币灾情

清算规模揭秘 | 超过 19 亿美元被爆仓

多家主流媒体在清算事件后纷纷披露:10 月 10–11 日,整个加密市场在 24 小时内被清算的合约头寸规模超过 $19 B(即 190 亿美元)。几乎全部为多头(Long)仓位,经不起突发抛压,被连锁挤爆。

在部分媒体与链上观察者的猜测中,有“鲸鱼”在推文前短短几十分钟开空头仓位,并在崩盘阶段平仓获利,有报道估计其单次盈利达数亿美元。虽然这一“神秘主动做空者”的身份尚无确定证据,但这一时间点重合引发广泛质疑。

清算规模

  • 多家主流媒体报道称,24 小时内清算金额超过 $19 B(19 亿美元),创历史新高。
  • Decode/Decrypt 报道中称,大多数被清算的是 long 仓位,几乎 $17B+ 来自多头爆仓。
  • CoinTribune、Mitrade 等加密行业媒体也有类似统计,强调这次事件为“历史级别清算”

币价跌幅

  • 比特币:从 ~$121,000+ 下跌至 ~$104,000 区间。Decrypt 报道称比特币从高点跌至 ~$106,000
  • 以太坊(ETH):整体跌幅约 12% 左右。路透称 ETH 跌 5.8% 至 ~$3,637(当天)
  • 山寨币 / 小币:多数币种曾一度暴跌 40%–70% 或更极端。报道中提到 DOGE 跌 ~50%;部分排名前 100 币种跌幅超过 50%

Decrypt 报道中写道:

“Bitcoin had been sitting above the $121,000 mark on Friday morning, but ultimately dipped below $106,000 … Ethereum went from $4,300 in the morning to under $3,600 in the afternoon … assets like Dogecoin and Cardano briefly showed 40% daily dips before recovering some of the losses.”
Decrypt

此外,CoinDesk 报道指出稳定币 USDe 在极端抛售压力下一度脱锚至 $0.65,后迅速恢复。

链上/大户行为与“神秘做空者”传闻

  • Mitrade 等业内媒体引用行业人士称,在市场崩盘前,有一只“鲸鱼”在几小时或更早前开出大额空头仓位,并在崩盘中获利(有报导称盈利约 $200M)
  • 有文章断言:“30 分钟前”开仓做空,引发社交媒体流言称操盘者可能为“懂王之子 Eric”——但目前没有确证链上地址或法律证据。
  • Ethena 的稳定币 USDe 脱锚事件也被视为此次清算波及的一个侧面:其一度跌至 $0.65,后在交易所和协议层面迅速采取补救措施恢复挂钩。

总体来看,这次崩盘呈现以下特征:

  • 市场流动性骤降,杠杆仓位无法承受连续卖压;
  • 自动清算机制、止损触发、爆仓连锁反应加剧下跌;
  • 大额仓位在关键时刻平仓获利,加剧市场信心崩塌;
  • 稳定币与协议层面也遭受波及,产生脱锚、资金错配风险。

TLDR;

  • 合约能带来放大收益,也能瞬间被放大损失——杠杆市场不容任何懈怠。
  • 不要被“做空赢家”“内幕传言”蒙蔽双眼:链上证据 ≠ 法律真相,凡事需持谨慎态度。
  • 永远记住一句话:要想一直在牌桌前,就不要把自己赌到 All-in(全仓合约)。合理止损、分散布局,是在极端市场里活下来的护盾。
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懂王家族个个是亿万富翁吧

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老懂对华态度放缓,懂王也是难于琢磨

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老懂的策略TACO

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做空BTC获取巨大利润,这不太可能是巧合。

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知道内幕消息的人赚死了。

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玩合约就可能永远失去上桌的机会。

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ETH/以太坊/二饼也跌得好惨啊。

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每次Eric Trump说要逢低买入的时候,你品,你细品。

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懂王一直推特治国,老是在推上瞎BB。

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特朗普应该被抓起来,一句话就能这么影响市场,肯定有内幕。他周围的人赚得盆满钵满。

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周五黑天鹅,多少人彻夜未眠,多少人害怕周一股市开盘。

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特朗普对华态度放缓后 市场反应有所回升。

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很多人爆仓 一夜回到解放前,最好不要玩合约,因为你玩不过巨鲸,没有内幕消息,你就是板上的鱼肉。

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特朗普的小儿子Barron竞选Tiktok高级职位

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山寨币价值为0

新闻/实事/经济

你以为是抄底,结果被抄家,就在10月10号,190亿美元灰飞烟灭,162万人一夜间血本无归,这根本不是投资,而是一场精心设计的收割游戏。你以为你买来的是未来的数字黄金,但真像是,你参与的不过是一声被巨型资本操控的零和游戏。当市场开始暴跌的时候,那些提前布局的巨鲸早已经安全撤离。留下无数杠杆做多的小散户在爆仓中哀嚎。更可怕的是这样的悲剧在加密货币市场上演了一次又一次。只有还有人相信一夜暴富的神话,这个残酷的收割轮回就永远不会停止。

普通人永远玩不起这场游戏。根据coinglass统计的公开数据,在10号到11号短短24小时内,比特币价格一度暴跌近15%,最低跌破11甩美元关口。以太仿ETH跌幅更大,超过20%,而那些小市值的山寨币,更是惨不忍睹。很多币种价格直接腰斩。有些甚至跌去了80%以上的价值。这一夜之间全网爆仓金额超过190亿美元。爆仓人数高达162万人。相当于一个中型城市的所有家庭一夜间全部破产。九成都是做多方向的爆仓,也就是说大多数人赌错了方向,他们在市场下跌时被强制平仓,血本无归。更让人细思极恐的是,有专业分析师指出,实际的爆仓规模可能远超190亿美元。估计在300亿到400亿美元之间。因为很多场外交易和私人借贷平台的爆仓数据并没有被统计进去。

表面上看,直接的导火索是特朗普政府的关税政策。但我们要透过现象看本质,加密货币内部的脆弱性才是这次崩盘的根本原因。在暴跌发生之前,市场的永续合约资金费率已经高达0.15,这说明市场上有大量的多头杠杆。当90%的人都在做多,而且很多人用了50倍甚至更高的杠杆时,这个市场已经变成了一个巨大的火药桶,任何一个利空消息,都可能引发连锁爆仓。

说到这里,就不得不提到一个关键问题,为什么每次暴跌之前,总有一些巨鲸能够精准逃离(内幕?)这真的是巧合吗?(还是说真有能力看透市场风向)

有链上数据显示,在暴跌前24小时,有一笔价值12亿美元的比特币被集中转入币安交易所,这些比特币来自长期持有地址,而且转入后并没有立即抛售,而是在等待市场的流动性最充足的时候才突然砸盘,更巧合的是,这些巨鲸在抛售前往往已经通过衍生品市场建立了空头头寸进行对冲。意味着这很有可能是一场有预谋的收割,那些大户先是通过各种渠道释放利好消息,推高市场价格,吸引散户跟风做多,然后在市场达到狂热状态时,悄然布局空头头寸。最后,选择在宏观面出现波动时果断砸盘,完成对多头杠杆的清洗。

颇具讽刺意味的是,就在暴跌前,一些大型机构刚刚发布看多报告。比如德意志银行预测比特币BTC可能在2030年成为央行储备资产的生要组成部分。Bitwise更是发布了非常乐观的价格预测。但现实是,这些乐观预测并没有阻止暴跌的发生。而对这样一个复杂且高风险的市场,普通投资者好像没有什么办法。

英国投资巨头Hargreaves Lansdown本周表态,很有参考价值。他们明确表示,比特币风险太大,不应纳入投资者的投资组合。虽然比特币的长期回报率一直为正,但也经历过几次极端亏损。而且是一种波动性极高的投资,对于绝大多数普通投资者来说,最理性的选择是保持谨慎,如果确实想要参与,必须遵循严格的风格控制原则。投资资金不得超过总资产的5%,且必须是你可以完全承受损失的闲钱。

坚决不使用杠杆,因为杠杆是加速破产的工具。选择合规的交易平台,重视资产安全。但说实话,对于大多数普通人来说,最好的策略可能就是远离这个市场,这个市场更适合专业机构,散户进去往往凶多吉少。

回顾历史,我们会发现加密货币市场的暴跌总是惊人地相似。高杠杆引发连锁爆仓,流动性瞬间蒸发。投资者情绪迅速从贪婪转为恐惧。国际货币基金组织的高级顾问Andreas Adriano曾指出加密货币投资者偏好层层加杠杆,这放大了风险与回报的波动,在金融市场中,风险控制永远比追求收益更重要。不要被一夜暴富的故事蒙蔽双眼。不要被华丽的叙事迷惑判断。

稳健投资,理性配置,才是长期致胜的王道。

巴菲特问股票之神:神啊,今年我能赚多少?

股票之神说:你今年至少能赚30%

巴菲特大喜,问:那川普呢?

股票之神说:很久没人用这个名字称呼我了。

快讯:因做空比特币而引发全球关注的内幕“巨鲸”,近两日持续加仓做空,最新空单规模已增至4.98亿美元。若此操作再度获利,其内幕交易的嫌疑无疑将更重。

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教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法)

2025-10-13 02:08:57


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如何证明 √2 是无理数 — 两种方法(反证法与几何无限下降)

“√2 是无理数”这一说法的意思是不存在整数 tex_b654ca431b2a3d18daeaa53847edcec0 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_76b8eb0b69ffda7f30716a72c97dd1f5 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_4ae810f2ff09becf972e5912e6255fda 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,使得 tex_8d4f4c5def8fb52d5408771bcb61e468 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

方法一 — 反证法

假设相反,认为 tex_31734485e6bf2b107dbe89d0fd0e3f0c 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 是有理数。则存在整数 tex_b654ca431b2a3d18daeaa53847edcec0 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_824050b200fea5fc271b9f63ce2baed2 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,满足 tex_76b8eb0b69ffda7f30716a72c97dd1f5 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_4ae810f2ff09becf972e5912e6255fda 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,使得

tex_980243d9ce9220aa69f299ce3e14dbf7 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

两边平方得:

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tex_ad6a0e8b8998b5834824e47ba411f046 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 可知 tex_67a924feafa4976da91dac66766725a9 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 为偶数,因此 tex_b654ca431b2a3d18daeaa53847edcec0 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 必为偶数。设 tex_ec34c414eb16f50c1d2c0792dd645c9b 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,其中 tex_120ffb3d17fc9571a8abd39890756589 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 为某整数。

代回去:

tex_eed229605638df850449f2b3638fe002 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

因此 tex_bd9310b69e06ac7390e9cc74bbd7db17 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 为偶数,故 tex_824050b200fea5fc271b9f63ce2baed2 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 亦为偶数。

于是 tex_b654ca431b2a3d18daeaa53847edcec0 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_824050b200fea5fc271b9f63ce2baed2 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 都为偶数,这与我们假设的 tex_4ae810f2ff09becf972e5912e6255fda 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 矛盾(它们至少有公因子 2)。该矛盾说明原假设错误;因此 tex_31734485e6bf2b107dbe89d0fd0e3f0c 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 为无理数。

方法二 — 几何无限下降(等腰直角三角形中线构造)

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等腰直角三角形边向斜边作垂线证明根号2不是有理数

设一个等腰直角三角形 tex_143d5e2c01c8b273ad682969c6e9b803 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,其中直角在 tex_8836cccfb4dc81ae7baa34c13b62576f 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,两条直角边 tex_b3f607311131bf739382f68fa6b85b9d 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,斜边 tex_60f14d50f9283515c8621ed80df53569 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,因此有 tex_1d3834aae21822117d3fc6a8e843bde8 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

tex_6622d4f839e3613bf0c3f80cb1a4215a 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 的中点 tex_27b2b8798afcfc6096a12b5d6a8df788 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,从 tex_27b2b8798afcfc6096a12b5d6a8df788 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 向斜边 tex_7916dcf8d22a660f79272f3a23ba57eb 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 作垂线,垂足为 tex_3f754c4e1afb8c63ccd2f9b54dd75faf 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

tex_1ae07b8ac7b97dbb909a5d3845e1b583 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 也是一个等腰直角三角形,并且与原三角形 tex_143d5e2c01c8b273ad682969c6e9b803 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 相似。记小三角形的斜边和直角边分别为 tex_828c48f3f2737be7ca102fd77f46bace 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_6f9844eda6e3f3aa83eaa825e8d1e28d 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

tex_e87e1351c67d1806b4b79feee43102b6 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,从而验证了 tex_fe0274c9e92df0b010d8c11aa13b04b2 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

关键点在于相似(固定比例缩放),小三角形的尺寸是原三角形的一定比例。

tex_6622d4f839e3613bf0c3f80cb1a4215a 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 取中点 tex_27b2b8798afcfc6096a12b5d6a8df788 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,向斜边 tex_7916dcf8d22a660f79272f3a23ba57eb 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 作垂线,交于 tex_3f754c4e1afb8c63ccd2f9b54dd75faf 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学
于是 tex_1ae07b8ac7b97dbb909a5d3845e1b583 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_43ea9447f25060d80065765707b47afc 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 相似。我们可以通过“重复减法”来表达边长关系:

因为 tex_5a9117495f9ac2e9576560681336218f 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,所以 tex_80465e7001093189edc780c959627cdf 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,因此 tex_04c17ca6f239aa167f261acd2a8f2e47 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

进一步有 tex_5a5d64ca576a85db2785f7f6dd3e5cdc 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

因此 tex_23c0bf902f03f21025a0bc82c18b16eb 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 辗转相减 tex_51833b3a44f8e9a7b46f525f7ba23431 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,即 tex_d4d6d19867f910421b529757d33682ae 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,其中 tex_0ed283fc91fb3d03cfd745ebe1a8a799 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 tex_7b8d0a5cf8e0325ab41d266d03b5c5ad 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学

由于 tex_065d94034a3a77d01090d7d8fdfa8ad3 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,我们可以无限次重复这一构造过程。

每次重复相同的操作(取直角边的中点并作垂线到斜边),都会得到一个与原三角形相似的新等腰直角三角形,其边长都按某个固定比例 tex_0c4924e077c358daddc0041e6e70ab7f 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 缩小。

因此,斜边和直角边都会在每一步以几何级数的方式缩小。

这在整数情况下导致“无限下降”矛盾

  • 如果假设存在整数边长满足 tex_abe24c4474a18ff94ed16f3924fae783 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 ,则这种几何构造(或等价的、保持整数关系的中点构造)会产生一个更小的正整数解。
  • 无限重复下去会得到一个严格递减的正整数序列,这显然不可能。

因此,不存在这样的整数解,即 tex_31734485e6bf2b107dbe89d0fd0e3f0c 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 是无理数。

两种方法均证明了 tex_31734485e6bf2b107dbe89d0fd0e3f0c 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 不能写成两个整数之比。

  • 方法一(反证法)利用奇偶性,说明若假设分数为最简形式则会导致分子和分母都为偶数,从而矛盾。
  • 方法二(几何无限下降)通过在等腰直角三角形中作中线并利用相似性得到更小的整数解,从而与最小性矛盾。

任一方法都给出清晰而严谨的证明,表明 tex_31734485e6bf2b107dbe89d0fd0e3f0c 教孩子编程: 证明根号2是个无理数的两种方法(反证法/几何无限下降法) 学习笔记 教娃 教程 教育 数学 数学 是无理数。

数学

英文:Teaching Kids Programming – Two Ways to Prove Square Root of Two is Irrational (proof by contradiction and geometric infinite descent)

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