關於心形線的愛情故事
網上流傳有關於數學家笛卡爾的愛情故事。笛卡爾於1596年出生在法國，歐洲大陸爆發黑死病時他流浪到瑞典，1649年，斯德哥爾摩的街頭，52歲的笛卡爾邂逅了18歲的瑞典公主克里斯汀。幾天後，他意外的接到通知，國王聘請他做小公主的數學老師。跟隨前來通知的侍衛一起來到皇宮，他見到了在街頭偶遇的女孩子。從此，他當上了小公主的數學老師。
小公主的數學在笛卡爾的悉心指導下突飛猛進，笛卡爾向她介紹了自己研究的新領域——直角坐標系。每天形影不離的相處使他們彼此產生愛慕之心，公主的父親國王知道了後勃然大怒，下令將笛卡爾處死，小公主克里斯汀苦苦哀求後，國王將其流放回法國，克里斯汀公主也被父親軟禁起來。
笛卡爾回法國後不久便染上重病，他日日給公主寫信，因被國王攔截，克里斯汀一直沒收到笛卡爾的信。
就在那年5月20日，笛卡爾在給克里斯汀寄出第十三封信後就氣絕身亡了，這第十三封信內容只有短短的一個公式：r=a(1-sinθ）。國王看不懂，覺得他們倆之間並不是總是說情話的，將全城的數學家召集到皇宮，但沒有一個人能解開，他不忍心看着心愛的女兒整日悶悶不樂，就把這封信交給一直悶悶不樂的克里斯汀。
公主看到後，立即明了戀人的意圖，她馬上着手把方程的圖形畫出來，看到圖形，她開心極了，她知道戀人仍然愛着她，原來方程的圖形是一顆心的形狀。這也就是著名的「心形線」。
國王死後，克里斯汀登基，立即派人在歐洲四處尋找心上人，無奈斯人已故，先她一步走了，徒留她孤零零在人間…
據說這封享譽世界的另類情書還保存在歐洲笛卡爾的紀念館里。
真相
在歷史上，笛卡爾和克里斯蒂娜的確有過交情。但笛卡爾是1649年10月4日應克里斯蒂娜邀請才來到瑞典，而當時克里斯蒂娜已成為了瑞典女王。笛卡爾與克里斯蒂娜談論的主要是哲學問題而不是數學。有資料記載，由於克里斯蒂娜女王時間安排很緊，笛卡爾只能在早晨五點與她探討哲學。笛卡爾真正的死因是因天氣寒冷加上過度操勞患上的肺炎，而不是黑死病。
5.20我愛你數學表白
上面這幾個方程的圖形着色後如下圖：
一個數學表達式擦掉上半部分後的效果：
圓的外擺線產生的「心」：
利用方程可產生各種各樣的「心」
「愛」的代碼
立體心形貌似只能由笛卡爾方程得到：
用MATLAB 畫立體心形圖像時用 isosurface 和 patch 函數：
圖形 1
f=@(x,y,z)(x.^2+ (9./4).*y.^2 + z.^2 – 1).^3 – x.^2.*z.^3 – (9./80).*y.^2.*z.^3;
[x,y,z]=meshgrid(linspace(-3,3));
val=f(x,y,z);
[p,v]=isosurface(x,y,z,val,0);
patch(‘faces’,p,’vertices’,v,’facevertexcdata’,jet(size(v,1)),’facecolor’,’w’,’edgecolor’,’flat’);
view(3);grid on;axis equal;
圖形 2
f=@(x,y,z)(x.^2+ (9./4).*y.^2 + z.^2 – 1).^3 – x.^2.*z.^3 – (9./80).*y.^2.*z.^3;
[x,y,z]=meshgrid(linspace(-1.5,1.5));
val=f(x,y,z);
isosurface(x,y,z,val,0);
axis equal;view(3);colormap([1 0.2 0.2])
圖形3
來源：華人頭條B
來源：數之人生