曼德博集合

曼德博集合

曼德博集合(Mandelbrot set,或譯為曼德布洛特複數集合)是一種在複平面上組成分形的點的集合,以數學家本華·曼德博的名字命名。曼德博集合與朱利亞集合有些相似的地方,例如使用相同的復二次多項式來進行疊代。

基本信息

簡介

曼德博集合(Mandelbrot set,或譯為曼德布洛特複數集合)是一種在複平面上組成分形的點的集合,以數學家本華·曼德博的名字命名。曼德博集合與朱利亞集合有些相似的地方,例如使用相同的復二次多項式來進行疊代。

將曼德博集合無限放大都能夠有精妙的細節在內,而這瑰麗的圖案僅僅由一個簡單的公式生成。因此有人認為曼德博集合是“人類有史以來做出的最奇異、最瑰麗的幾何圖形”,曾被稱為“上帝的指紋”。

定義

曼德博集合可以用復二次多項式來定義:

曼德博集合 曼德博集合

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其中 是一個複數參數。

曼德博集合 曼德博集合
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從 開始對 進行疊代:

曼德博集合 曼德博集合
曼德博集合 曼德博集合

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曼德博集合 曼德博集合

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每次疊代的值依序如以下序列所示:

曼德博集合 曼德博集合

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不同的參數 可能使序列的絕對值逐漸發散到無限大,也可能收斂在有限的區域內。

曼德博集合 曼德博集合
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曼德博集合 就是使其不擴散的所有複數 的集合。

特性

•自相似

•面積為1.5065918561

計算的方法

曼德博集合一般用電腦程式計算。對於大多數的分形軟體,例如Ultra fractal,內部已經有了比較成熟的例子。下面的程式是一段偽代碼,表達了曼德博集合的計算思路。

相關的定理

定理一

曼德博集合 曼德博集合
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若,則。

定理二

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若,則。

定理三

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若,則。

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