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        數(shù)學(xué)花園漫游記

        2009-04-29 00:00:00彭翕成

        馬希文教授(1939-2000)是我國著名數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家和科普作家,少年馬希文天資聰穎,他15歲就考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系,雖然花在專業(yè)課上的時(shí)間不多,但成績卻很好,因此被人們譽(yù)為“數(shù)學(xué)神童”,后來他成為北京大學(xué)數(shù)學(xué)系教授,桃李無數(shù),馬希文教授寫的數(shù)學(xué)科普精品《數(shù)學(xué)花園漫游記》多次再版,屢獲殊榮,深受廣大青少年讀者的歡迎,在這本書中,馬教授將帶領(lǐng)我們漫步于數(shù)學(xué)的花園里,去觀賞一下數(shù)學(xué)花園里的新景色!

        當(dāng)我們翻開書,看到的第一個(gè)問題就是數(shù)數(shù),你可能認(rèn)為,數(shù)數(shù)還不簡單,這還算是個(gè)問題?馬教授會(huì)告訴我們。數(shù)數(shù)也是有技巧的,最簡單的例子,要數(shù)教室里有多少個(gè)座位,如果一個(gè)一個(gè)地去數(shù),那當(dāng)然太慢了,如果一排一排地?cái)?shù),先數(shù)一排有多少個(gè)座位,然后數(shù)有多少排,再作乘法,就快很多了,如果我們要數(shù)一個(gè)更大的數(shù)目,譬如數(shù)森林里有多少棵樹,能否將樹分成若干個(gè)區(qū)域,然后再數(shù)某個(gè)區(qū)域里的樹。最后乘起來呢?這是不行的,因?yàn)樯掷锏臉溆邢∮忻?,這時(shí)候,我們學(xué)的平均數(shù)就發(fā)揮作用了,我們可以任意挑選若干個(gè)地方,分別計(jì)算,然后求出平均數(shù)來,再做乘法,實(shí)踐表明,這種方法是可行的,比較接近實(shí)際情況。

        森林里的樹雖然多,但畢竟是不動(dòng)的,如果要數(shù)水庫里的魚,則難度就更大了,但數(shù)學(xué)家們還是有辦法的,先捕上1000條魚,給每條魚做上記號(hào),然后放回水中,過幾天后,這些魚均勻地分布在水庫里了,這個(gè)時(shí)候再去捕1000條魚,如果一看其中有20條是做過記號(hào)的,那么我們就可以想,假如水庫里共有x條魚,其中1000條做了記號(hào),那么做了記號(hào)的魚占的比例是1000/x,現(xiàn)在捕了1 000條,有20條做了記號(hào),那么有記號(hào)的魚占20/1000,而這兩個(gè)比大體上應(yīng)該是一樣的,所以1000/x=20/1000,解出來x等于50000,即水庫中大約有50 000條魚,這樣的方法看似很有道理,但其實(shí)問題還不少,你再去捕1000條魚,很可能做了記號(hào)的有25條呢,這時(shí)按照剛才的方法列等式,1000/x=25/1000,等于40000,奇怪了,怎么一下子就差了1萬條呢!那么,到底水庫里有多少條魚呢?要想減少誤差,馬教授告訴我們,還得學(xué)更多的知識(shí),光是靠同學(xué)們初中所學(xué)的平均數(shù)、比例這些知識(shí)是不夠的。

        看到這兒,你可能會(huì)感到很震驚,原來數(shù)數(shù)還有這么多學(xué)問啊,這本書里,還有很多有趣的例子,譬如要把9棵樹栽成10行,每行栽3棵,你知道怎么栽么?你也許會(huì)覺得很奇怪,栽成10行,每行栽3棵,那得30棵樹啊,9棵樹哪兒夠呢?馬教授的這本書就會(huì)告訴你怎么栽樹,這也是大有文章的哦,這里面的學(xué)問叫做射影幾何,大學(xué)里會(huì)仔細(xì)講的,這里就不揭開謎底了,請大家自己去看吧。

        很多同學(xué)怕數(shù)學(xué),認(rèn)為數(shù)學(xué)抽象、難懂、枯燥,其實(shí)很多數(shù)學(xué)問題在實(shí)際生活中都能找到相應(yīng)的“模型”,只不過一般人不留心而已,而馬教授的這本書就提供了很多這樣的模型,看了這些生活中的模型之后,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)與生活是緊密聯(lián)系在一起的,是非常具體的,而數(shù)學(xué)能夠解決生活中的問題,又是非常有用的。

        翻開這本書,當(dāng)看到前輩數(shù)學(xué)家們解決了一個(gè)又一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題的時(shí)候,我們還應(yīng)該多思考,每當(dāng)遇到一個(gè)新問題,我們應(yīng)該想想,這是一個(gè)什么性質(zhì)的問題?我能解決它么?每當(dāng)發(fā)現(xiàn)一種新的思想,我們應(yīng)當(dāng)想一想,這種思想的本質(zhì)是什么?對我有沒有啟發(fā)?每當(dāng)看到一種新方法,我們應(yīng)該想一想,這種方法妙在哪里?能不能用來解決其他問題?不然的話,讀書再多恐怕也是人寶山而空手歸。

        秦伯濤是北京大學(xué)的一名大學(xué)生,他從小就很喜歡馬教授的這本書,有一次他把這本書帶回宿舍,他的室友們對這本書也產(chǎn)生了極大的興趣,一位同學(xué)打著手電連夜把它看完后。連聲說:“要是科普書都能寫得這么棒就好了!”

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