打字猴:1.70100159e+09
1701001590
1701001591
1701001592 这种化数字为图形的思维方式,在最近出版的另一本书籍中也有应用,当然这本书和《一个数学家的叹息》一书的性质和写作目的都有很大的不同。小川洋子的小说《博士最爱的公式》讲述了一个非常引人入胜的故事:一名聪明能干但没受过多少正规教育的年轻家政女工和她10岁的儿子受雇照料一位年迈的数学家。这位数学家脑部遭受了创伤性损伤,导致他只有80分钟的短暂记忆,这位缺失长期记忆的数学家因此只能过着一种奇怪的“活在当下的”生活。他终日困坐在自己的小房间里,除了数字,他已经什么都没有了。出于想与人交流的本能,这位数学家试图和这位家政女工进行沟通,但是他所掌握的语言只剩下数字了,所以他只能通过询问家政女工的鞋码和生日等数字,并对这些数字进行奇怪的数学分析来达到交流的目的。同时,数学家很喜欢家政女工的儿子,他给这个小男孩起了个昵称叫“根号”,因为小男孩的头顶十分扁平,使数学家想到了根号的形状。
1701001593
1701001594 有一天,数学家给“根号”小朋友出了一个小小的题目,他说:“根号,你能算出1到10这10个数字的和吗?”
1701001595
1701001596 经过认真的加法运算,“根号”小朋友回答说:“答案是55。”
1701001597
1701001598 数学家又问他:“有没有什么更巧妙的算法,能不做加法就直接得到答案呢?”
1701001599
1701001600 “根号”小朋友有些生气,他踢着椅子大叫道:“不能做加法?这也太不公平了吧!”
1701001601
1701001602 有趣的是,这位聪明的家政女工自己却慢慢地被数字的世界所吸引,她开始悄悄地试着解开数学家出的这道谜题。这个家政女工说:“我也不知道自己为何会被小孩子的数学题所吸引,这些问题千奇百怪,看起来也没有什么实际的价值,似乎只是小孩子的游戏罢了。一开始,我是有意识地想取悦我的这位古怪的雇主。但是慢慢的,这种功利的目的已经被我抛到脑后了,我只是单纯地在和这些题目较劲儿,非要把它们解出来。早晨,我一觉醒来,头脑中第一个出现的问题居然是数学家给出的这个算式:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55。而且,这个算式一整天都在我的脑子里转来转去。这个算式就像刻在了我的头脑中,无论如何我都不能摆脱它。”
1701001603
1701001604 实际上,这位数学家给出的这道小谜题可以有多种解法。(试试看,你能找出几种?)在小说接下来的情节中,数学家自己给出了这样的解法:他说,1到10这10个数字可以看作一组组的石块,这些石块可以被摆成一个三角形,第1行是1块石头,第2行是2块石头,以此类推,第10行是10块石头。
1701001605
1701001606
1701001607
1701001608
1701001609 上图有什么明显的特点?那就是这个长方形看起来不完整,似乎只有1/2;而缺失的另外1/2正好给了我们发挥创造力的空间。如果我们把图中的三角形复制一下,再颠倒一下,拼接到空白的地方,那么这个不完整的长方形就被我们补齐了。补齐后的矩阵形式更加简单:它是一个由10行石块组成的长方形,每一行有11块石头,显然,补齐后,石头的总数是110块。
1701001610
1701001611
1701001612
1701001613
1701001614 我们知道,补全为长方形后,石头的总数增加了一倍。也就是说,原来的石头的块数是现在的1/2,用110除以2,我们就可以轻松地知道原来石头的块数是55块。
1701001615
1701001616 这种借助摆石头来做算术的方法,可能看起来有些奇怪,但其实这是一种非常古老的计算手段,数学有多长的历史,这种摆石头算法的历史就有多长。熟悉语言学的读者应该知道,计算一词,英文中叫作calculate,这个词是由拉丁语词汇calculus演化而来的,calculus在拉丁语中的意思正是“计算用的鹅卵石”。要体会计算的乐趣,领略数学的美妙,你并不需要爱因斯坦般的天赋(“爱因斯坦”在德语中的意思是“一块石头”),但手持一些小石块确实能够帮助你更直观、更形象地理解一些巧妙的计算方法。
1701001617
1701001618
1701001619
1701001620
1701001621 X的奇幻之旅:在现实生活中发现数学思维之美 [:1701001353]
1701001622 X的奇幻之旅:在现实生活中发现数学思维之美 第3章 “敌人的敌人就是朋友”与“负负得正”法则
1701001623
1701001624 一般来说,老师教会学生加法运算以后,就会马上让他们学习减法运算,这恐怕是世界各地数学教育通用的教学方式了。因为加法运算和减法运算所用到的数学技巧基本一样,逆转加法运算的过程就是减法运算了。减法运算最大的难点是“借位”,学会了“借位”的技巧,做减法就变得轻而易举了。实际上,加法中已经有了“进位”的技巧,减法中的“借位”就是加法中“进位”制运算过程的逆运算。如果你会做23+9的运算,那么23-9的运算也应该很容易掌握。
1701001625
1701001626 但实际上,问题并不是这么简单。如果我们在一个更深的层次上探究这个问题,就会发现,减法运算其实给我们制造了一些加法运算中不会出现的复杂问题:减法会产生负数。如果你只有2块曲奇饼干,而我非要从你那里拿走6块曲奇饼干,会产生什么样的结果呢?显然,现实中我无法成功地拿走6块曲奇饼干,因为你根本没有那么多块饼干。但是,从理论上来说,我完全可以从你那里拿走6块曲奇饼干,而你则剩下负4块饼干(先不讨论负4块饼干有什么含义)。
1701001627
1701001628 减法的出现,使得人类不得不扩展我们对数字的认识。负数的概念要比正数的概念抽象得多——从来没有人见过负4块曲奇饼干长什么样子,更加没法吃到负4块曲奇饼干——但是,通过抽象的思维,我们可以想象出负4块曲奇饼干。实际上,要想在数学的世界中继续前进,你就必须学会想象负4块曲奇饼干的概念。日常生活中,负数的概念无处不在,从我们的个人债务到银行账户的欠款;从零摄氏度的温度到地下的停车场,这些都会涉及负数。
1701001629
1701001630 虽然我们都听说过并且时常接触负数的概念,但很多人对负数的真正含义仍然一知半解。我的同事安迪·鲁伊纳曾向我指出,在日常生活中,人们其实一直在使用各种各样有趣的途径,千方百计地绕过令人害怕的负数。在共同基金发给客户的账单上,亏损的数额通常用红色字体来表示,或者是加上括号以区别于赢利的数字,这些小技巧都是为了避免负号的出现。在历史书上,恺撒大帝的出生年份被表示为公元前100年(100 B.C.),这也是为了不写出-100这个令人不安的数字。地下停车场所处的楼层被标记为B1层(地下一层)、B2层(地下二层)等,因为人们不喜欢看到-1层、-2层这样的标示。温度的表示恐怕是唯一的例外,人们有时确实会说:室外温度是-5摄氏度(至少在我居住的美国纽约州伊萨卡市,人们会这么说,不知道世界其他地方的人是怎样表述零摄氏度以下的温度的)。小小的负号好像带着某种令人恐惧的魔力,负号是如此“负面”,以致大家总是唯恐避之不及。
1701001631
1701001632 比负号更加令人不安的是“负负得正”的奇怪法则:负数乘以负数居然会得到一个正数!我想,我有必要试着向大家解释一下“负负得正”法则背后的玄机。
1701001633
1701001634 当我们用一个负数乘以一个正数的时候,这个算式的意思到底是什么呢?比如,我用(-1)×3,这到底是一种什么样的运算呢?我们都知道1×3的意思很简单,就是1+1+1,那么以此类推,(-1)×3的意思自然应该是(-1)+(-1)+(-1),所以(-1)×3应该等于-3。如果你对此还有任何疑问,我们可以用借钱和还钱来进行一个类比:如果你每周向我借1元钱,那么3周以后你一共欠我3元钱,这应该很容易理解。
1701001635
1701001636 理解了(-1)×3的意思,我们只要再进一步,就能理解为什么会有“负负得正”的规律。看看下面这几行算式:
1701001637
1701001638 (-1)×3=-3
1701001639
[ 上一页 ]  [ :1.70100159e+09 ]  [ 下一页 ]