數(shù)學(xué)應(yīng)用的小故事

龔輝

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數(shù)學(xué)應(yīng)用的小故事

龔輝

1.“借一還一”思想

有一個(gè)古老的故事在新疆流傳：從前，有個(gè)牧民辛苦放牧一生，全部財(cái)產(chǎn)只有17匹馬，臨終前，他把三個(gè)兒子叫到身邊留下遺囑：“孩子們，我把17匹馬留給你們，老大得二分之一，老二得三分之一，老三得九分之一，把馬分完，但是不許把馬宰了再分.”事后，三兄弟在一起商量了很久，始終無法按照老人的意圖把馬分掉.他們只好去請(qǐng)教愛動(dòng)腦筋的老鄰居，老鄰居思索之后告訴他們：“我借一匹馬給你們，共有18匹，這樣就好分了.老大得二分之一是9匹，老二得三分之一是6匹，老三得九分之一是2匹，你們總共分了17匹，剩下的1匹再還給我.”

這就是巧妙的“借一還一”思想，既符合老人的遺囑，又讓三兄弟都滿意.

這種“借一還一”思想在數(shù)學(xué)上也有著廣泛的應(yīng)用.

例1已知4個(gè)礦泉水空瓶可以換1瓶礦泉水，現(xiàn)有15個(gè)礦泉水空瓶，若不找錢，最多可以喝礦泉水_______瓶.

【分析】正常情況下，15個(gè)空瓶只能換3瓶礦泉水，喝掉后手里有6個(gè)空瓶，再可以換1瓶礦泉水，這樣總共只能喝到4瓶.

如果先向別人借一個(gè)空瓶，情況就不一樣了，16個(gè)瓶子可以換回4瓶礦泉水，喝完后4個(gè)空瓶又能換回1瓶礦泉水，待喝完后，再把空瓶還給別人，這樣最多可以喝5瓶礦泉水.

解：5瓶.

2.這還用得著比嗎？

地球的半徑R約為6 370 km，而標(biāo)準(zhǔn)乒乓球的半徑r=2cm.假如用繩子繞地球赤道一周，同樣用線繞乒乓球最大的圓一周.現(xiàn)在同時(shí)將這兩根繩子各加長(zhǎng)1 m，比較繩子與地球表面的空隙和線與乒乓球表面的空隙，哪個(gè)大？

這還用得著比嗎？肯定是乒乓球的空隙要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于赤道表面的空隙，因?yàn)閷?duì)地球而言，這增加的1 m太微不足道了！

事實(shí)并非如此！

這兩個(gè)空隙是一樣大的！

讓數(shù)學(xué)來見證奇跡吧！

從這個(gè)例子，我們感受到了數(shù)學(xué)運(yùn)算的強(qiáng)大魅力，特別是字母表示數(shù)，一方面簡(jiǎn)化了運(yùn)算過程；另一方面，我們還發(fā)現(xiàn)，R≈6 370 000 m和r=0.02 m根本沒有參與運(yùn)算，上面的規(guī)律可以推廣到更一般的兩個(gè)球體，同樣適用.同時(shí)，也讓我們明白，如果只憑感覺進(jìn)行判斷，有些時(shí)候是不正確的.用數(shù)據(jù)說話，這就是數(shù)學(xué)的無可爭(zhēng)辯性、數(shù)學(xué)的理性精神！

（作者單位：江蘇省太倉(cāng)市教研室）