線與數學可是有奇緣的,信不信?不信請看.
線,可縫衣、織布、釣魚、做琴弦……能耐多多.如果是毛線,可打毛衣、扎辮子、織圖案……如果是鋼絲,可制鐵釘、做柵欄、做鋼纜……這些用途不必細說了,但是如果只是筆下一條線,有啥能耐?它能成字、成畫,能表示河岸、大道,能表示等高線、邊界,能表示各種函數關系,能表示各種平面圖形的邊、立體圖形的棱、圓形的圓周、球形的廓……
線與數學關系密切,在平面幾何、立體幾何、解析幾何、非歐幾何中都立下了汗馬功勞.再具體一點,西摩松線、歐拉線、牛頓線、一筆畫曲線都魅力非凡.簡直一條線就有一個故事,每個故事都絢麗多彩.說兩則簡單的故事吧!
一位叫莫比烏斯的德國人,一次與幾個朋友去鄉村度周末.這個村莊的周圍有許多湖汊(注:分叉的小河).他們支起帳篷,開始垂釣、野炊.莫比烏斯看著眼前美景,忽發奇想,用一段樹枝在地上畫了一個圖(如圖1)說:“這些曲線都是湖岸線,若A在岸上,你們說P在湖中還是在岸上?”
朋友們看了一會兒,看不出名堂.莫比烏斯隨即在圖上畫上許多斜線(如圖2),接著說:“我們就用這些畫有斜線的陰影表示湖面吧,這樣,陸地和湖面不就一目了然了嗎?”
是啊,就添了些斜線,大家一下子就看清楚P是在湖岸上了.
還有一位比莫比烏斯晚出生48年的法國人,叫若爾當,也是一位畫線的高手.他曾經對人說,一條封閉曲線將平面分成了內外兩個部分.他是第一個對大家說這句話的.后來這句話成了一條著名的定理,它看似簡單,證明起來卻遠不輕松.