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數學教學的趣味故事設計 線上閱讀 米奇和悟空和愛因斯坦 小說txt下載

時間:2016-11-03 13:16 /魔法小說 / 編輯:秦雪
主人公叫蘇步青,米奇,高斯的小說叫《數學教學的趣味故事設計》,它的作者是秦 贇 閆 森所編寫的現代學生、職場、魔法風格的小說,文中的愛情故事悽美而純潔,文筆極佳,實力推薦。小說精彩段落試讀:一個魔術師拿著一塊邊常為8尺的正方形地毯去找一個地毯匠,要地毯匠把地毯改成

數學教學的趣味故事設計

推薦指數:10分

作品年代: 現代

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《數學教學的趣味故事設計》線上閱讀

《數學教學的趣味故事設計》第15部分

一個魔術師拿著一塊邊為8尺的正方形地毯去找一個地毯匠,要地毯匠把地毯改成為13尺寬為5尺的方形地毯。

地毯匠算了一下,說:“你拿來的地毯只有64平方尺,而你要我把它改成65平方尺的方形地毯,怎麼可能呢?我又不象你,會無中生有魔術。”

魔術師笑了,“我不是為難你,你照我畫的辦法剪裁拼接,包你做得成。”魔術師拿出一張圖給地毯匠,說:“你按我第一張圖中的西線把地毯裁開。然你再按第二個圖就可拼接成一個513的方形了。”地毯匠橫看豎看,始終看不出破綻,但又不敢下剪刀。

這究竟是怎麼回事呢?

如果注意到這裡涉及的各種圖形的外形尺寸主要資料不外乎3、5、8、13這四個數,你就可以發現,這些數正是“斐波拉契數”。原來,斐波拉契數fn足規律:

fn2-fn-1fn+1=(-1)n+1。

魔術師正利用了這一點企圖愚地毯匠。但如果你仔畫一個大一點的圖,你就可以發現,在拼接513方形中,中間是有空隙的,這個空隙面積恰好等於1平方尺。

現在,大家明了,這原來是利用斐波拉契數的把戲。

那麼,如果要問:倘若真按上面的方式,使裁拼成矩形的面積保持不,應如何裁呢?拼成矩形寬又各為多少呢?

設裁成直角邊為x及8的兩個直角三角形及上、下底分別為x及8-x的兩個梯形,拼成邊為8-x及16-x的矩形。據題意,有(8-x)·(16-x)=82(取“+”號時的>8,捨去)

方形地毯條,再把小方形按對角線裁開成兩個直角三角形,而得到直角梯形。這樣才能拼接無誤。

如果算出x及8-x的近似值,就可得到答案。

這兩個數分別相當地接近3與5。

這個數正是“黃金分割”數。原來,斐波拉契數與黃金分割數有相當密切的關係。

還有一個“火柴遊戲”:

有一堆火柴,至少2,二人流從中取,先取的一方可任取,但不允許一次取完。以取的一方所取火柴數不得超過對方剛才所取火柴的2倍。但每人每次都不能不取。規定取到最者為勝。

如何制勝?有秘訣嗎?

如果火柴只有2,那麼,先取者必敗。

如果火柴有3時,先取者敗。

如果火柴有4,先取者可勝。

如果火柴有5,先取者敗。此時先取者第一次取2~4時,取者取餘下的;先取者取1時,取者也只取1;先取者此時至多取2,餘下的被取者取完。

如火柴有6,先取者勝。他只取1取者取1~2取者若取1時,先取者仍取1取者取1~2,先取者取餘下的,勝。若第二次取者取2時,先取者可取餘下的,勝。

經過實驗,馬上知,若火柴數是斐波拉契數時,取者只要掌竅門必勝;而火柴數不是斐波拉契數時,先取者只要掌竅門必勝。

大家可就數為7、8、9……時設計出取勝的方法驗證。這個結論是可以從理論上加以證明的。不過推證起來較為煩,這裡就從略了。

47批註之謎

我們知,x+y=z是一個三元一次不定方程,它的正整數解有無窮多個。x2+y2=z2是一個三元二次不定方程,它的正整數解也有無窮多個。

在初中平面幾何中學過股定理,據這個定理,直角三角形三條邊的足這個方程。人們必然要問:x3+y3=z3、x4+y4=z4有沒有正整數解呢?一般地說來,xn+yn=zn(n是大於2的整數)有沒有正整數解呢?最早提出這個問題的是法國數學家費爾馬(1601~1665)。

公元1637年,費爾馬經過反覆研究,提出瞭如下的結論:對於方程xn+yn=zn,其中n是大於2的整數,不存在正整數解。這個結論被人們稱為“費爾馬大定理”。之所以稱為“定理”,是因為當時費爾馬聲稱,他已能證明這個結論。他在一本書的空之處以批註的形式寫:“我已經找到了這個令人驚異的證明,但是書頁太窄了,無法把它寫出來。”可是,人們此找遍費爾馬的著作,並未能找到批註中所講的“證明”。

為了解開這個批註之謎,數學家和業餘數學好者紛紛開展了對這一問題的研究。可是,問題研究了一百多年都沒有能夠解決。公元1850年、1853年,法蘭西科學院兩度以二千法郎的獎金懸賞徵解,但都失望了。1908年,德國科學院又以十萬馬克巨金懸賞,徵費爾馬大定理的“謎底”。

科學發現的榮譽,高額的懸賞,引得大批業餘數學好者對這一問題行研究,不少人還聲稱得到了“證明”,但經過權威數學家的“審查”,這些“證明”均一一被否定。科學院不堪審稿的煩擾,一方面把獎金降為七萬五千馬克,另一方面又以僅接受公開發表的文章為由,打發了一大批“證明”者。但這樣做的結果又產生了副作用:社會上又出現了成千種公開發行的所謂“費爾馬大定理證明”的小冊子,以及上萬篇同樣質的文章。當然,這只是“費爾馬大定理”證明歷史河中的一股支流,應該充分肯定的還是期來一些優秀數學家所作出的努和獲得的成果:

尤拉(Euler)證明了n=3,4的情況;

1823年,法國數學家勒讓得證明了n=5的情形;

1840年,法國數學家拉梅和勒貝格證明了n=7的情形;

1849年,德國數學家庫默爾證明了n=3~100(37、59、67除外)的情形,但其中有錯誤;

1976年,美國數學家證明了2<n<1000000的情形。

當然,以上這些數還包括它們的倍數在內。1983年,聯邦德國烏珀塔爾大學29歲的講師法爾廷斯(Falitings)證明了數學中的“莫德爾猜想”。這個猜想的一個直接推論是,對任何固定的正整數n(n>3),xn+yn=zn至多隻有有限多組互素的正整數解。

接著,希思—布郎又證明了,對“幾乎所有”的n,費爾馬大定理都是成立的。

1988年3月10,美國《波士頓環報》報導,本數學家宮岡在聯邦德國一數學研究所證明了費爾馬大定理。可是時隔僅一個月,美國《科學新聞》及其它一些報刊報導,著名數學家們在檢驗了宮岡的手稿說,證明在節上是有問題的。

1993年6月23,一個令人震驚的訊息在全傳開了——350年來懸而未決的費爾馬大定理終於被40歲的英國數學家安德魯·懷爾斯所解決。

懷爾斯現在美國普林斯頓大學工作,他是一位有世界平的數論專家。1993年6月21~23,他在故鄉英國的劍橋大學艾薩克·牛頓數學研究所一連三天以“模形式的橢圓曲線和伽羅瓦表示”為題行演講。開始,誰也看不出他有討論費爾馬大定理的意圖。最那天,在演講的結尾部分,懷爾斯總結說,他證明了由本學者谷山豐提出的一個猜想。在場的專家們立刻意識到,這意味著:懷爾斯已經證明了費爾馬大定理。

人們紛紛舉起相機,搶拍下這一歷史的鏡頭。接著是一片經久不息的掌聲。成千上萬的祝賀電話、郵件象雪片似地飛來,世界各大報紙競相報導這一訊息。

懷爾斯的證明是否正確?這有待數學家們詳的審查。不過,國際數論權威邦別裡、裡貝特、梅熱、阿德勒曼等均對此表示樂觀的度。這是因為懷爾斯研究作風一向嚴謹致,而且他的推理是以近30年來諸多數學家的成果為據,這些據都是可靠的。

現在看來,費爾馬當初的“批註”,如果不是開笑的話,那麼,他的“證明”一定是有問題的。因為僅用當時數學知識,是本無法證明這個定理的。不過,開笑也好,犯錯誤也好,費爾馬的“批註”畢竟建立了歷史的功勳,因為他吹響了克費爾馬大定理的軍號。

48飛矢不

養由基是我國古代最有名的手。他箭的技術非常高超,如果任意在一棵楊樹上指定一片樹葉,養由基站在百步之外,彎弓搭箭,嗖的一聲,這片樹葉就被他穿了。這就是“百步穿楊”的功夫。

有一天,養由基正在表演他的“百步穿楊”絕技,有一個芝諾的希臘人走了過來,笑嘻嘻地說:“我今天準保能讓你的飛矢不!”

養由基聽了大不解,說:“我出的箭誰都阻擋不住,你怎麼能讓它飛著飛著突然就不了呢?”

芝諾神秘兮兮地說:“我說你的箭是本無法出的。”

養由基更覺奇怪,“我的弓是最好的弓,箭也是最好的箭,我又是天下無雙的手,怎麼可能不出箭呢?”

芝諾說:“那你就聽我慢慢說出其中緣故吧。現在假定你張了弓,搭上了箭,箭頭設為點O,你瞄準了百步之外的楊樹葉點A。你的箭最中點A,對嗎?”

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數學教學的趣味故事設計

數學教學的趣味故事設計

作者:秦 贇 閆 森
型別:魔法小說
完結:
時間:2016-11-03 13:16

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