小学数学故事:奇妙的数王国(二十二)
小数城原来的城墙在地震中倒塌了,现在小数城里的房屋道路都已修好,只差城墙没修。0.1国王说:“城墙还是要修的,没有城墙就不像个城市。”
小华问:“你要修个什么样的城墙?”
“原来的城墙是正方形的,每边长1000米,高度2米。这次重修,城墙要修成黄金长方形,高度不变,短边长度要1000米。”看来0.1国王是认准了黄金长方形了。
小华计算了一下说:“你要求短边长度1000米,那么长边的长度就应该是1000÷0.618=1618(米),比原来多出618米,两边加起来就多1236米。0.1国王,你有那么多修城墙的砖吗?”
负责修建小数城的0.2汇报说:“报告0.1国王,所有的砖都用光了!”
0.1国王把眼睛一瞪说:“到整数王国、分数王国去拉些回来。”
0.2说:“整数王国、分数王国所有的砖都被我们拉来了。”
“这一下就麻烦了!”0.1国王犯愁了。锐角三角形过来说:“把城修成三角形的怎么样?三角形可结实啦!”
0.1国王连连摇头:“再结实也不行,你看谁把首都修成三角形的?”
他一回头看见了小强,忙对小强说:“我们的大数学家,你看修成什么样好呢?”
“三角形你不喜欢,而四边形中数正方形的性质最优越,可是你也不喜欢,我也没办法!”小强把双手一摊,表示无可奈何。
钝角三角形凑过来问:“你说正方形的性质最优越,我怎么不知道哪?”
小强听得出钝角三角形话中有话。他笑了笑对长方形说:“请你变成一个正方形。”
“好的。”长方形拍了一下自己的长边,口中念念有词,“变短,变短,变短。”大家看见长方形的长边一点点收缩,当缩到和短边相等时,就变成为正方形了。
小强在正方形上找到两条对边的中点,然后连接两中点画了一条线。他说:“以这条线为轴把正方形的右半边翻叠180°,可以使左右两半边重合。数学上,把具有这样性质的图形叫轴对称图形。正方形就是轴对称图形,他有四条对称轴:两对边中点连线和两条对角线。”
钝角三角形点了点头说:“嗯,果然奇妙!”
“这还算不上什么奇妙性质,你再看。”小强画出正方形的两条对角线,交点为M。他以M点为中心,把半个正方形在平面内转动了180°,也使两半部分重合。
小强说:“正方形还是一个中心对称图形,点M是他的对称中心。你们三角形家庭的任何成员也不具备这样的性质。”
钝角三角形瞪大了眼睛问:“还有嘛?”
“还有。”小强毫不含糊地说,“给你一根4米长的绳子,让你围出一个四边形,要求四边形所围的面积最大,你知道应该围成什么样的四边形吗?”
钝角三角形眨巴眨巴大眼睛,摇摇头说:“不知道。”
“还是正方形!”小强很肯定地说,“面积一定,要想使城墙用砖最少,正方形是合适的。”
忽然,传来了闷雷一样的声音:“谁说正方形最合适?”接着“咕噜噜”滚来一个大圆。大圆对0.1国王说:“你把城墙修成圆形的,又省料又好看哪!”
小强一拍大腿:“嗨!我把圆给忘了。当围成的面积一定时,圆的周长最小。”
0.1国王高兴地举起双手说:“对,修圆形的城墙!”
小学数学故事:奇妙的数王国(二十三)
小数城全部修建完毕,零国王决定在新建成的小数王宫设宴招待各位贵宾。
小数王宫张灯结彩,这彩灯有三角形的、正方形的、五角星的、圆形的……千姿百态,美不胜收。宴会开始,端上来的菜也很特殊,有形状像2的烤鸭,有形状像3的小炸糕,有形状像4的奶酪,有形状像5的龙虾,还有形状像6的鱿鱼卷……
只见零国王举起酒杯说:“数学王国的诸位国王,各位嘉宾,咱们虽说早就认识,但是难得聚会在一起。来,为咱们数学大家庭的团结,干杯!”“干杯!”“干杯!”来宾都纷纷举杯祝贺。
1司令感慨地说:“整个数学世界不断发展,并不停地前进,真是可喜可贺!”他干了一杯后接着说,“就拿数来说吧,最早只有正整数,后来出现了小数和分数。添加了负数,数就从正数和零扩展到了有理数;添加了无理数,数又从有理数扩展到了实数;实数后来又扩展到了复数。数的系统就像水的波纹一样,越来越大呀!”各位国王频频点头,赞赏1司令的高见。
忽然,座位上一位身穿元帅服的数发出了哭泣声,大家扭头一看,是2司令。
0.1国王忙问:“2司令,有什么伤心事?”
“现在人类使用的电子计算机,运算速度就别提有多快了,据说1秒钟有上亿次!”2司令甩了把鼻涕说,“电子计算机只使用0和1这两个数。这么一来,数学是发展了,可别的数也没用了,我和偶数军团就被淘汰了!”说着,2司令竟呜呜地哭出声来。
“嗨,我以为是什么了不起的大事哪!”零国王笑着说,“这事儿我知道。不错,电子计算机采用的是二进位制,是逢2进1。平时,人们使用的都是十进位制,就是逢10进1。十进位的1、2、3、4、5,这几个数,如果用二进位来表示,就是1、10、11、100、101。从记数的角度来看,还是十进位制简单。比如9如果用二进位制来表示,就是1001,看,是个四位数。况且十进位制有着极广泛的应用。放心吧,你的偶数兵团不但不会被淘汰,将来还大有作为哪!”
听了零国王的一番话,2司令破涕为笑,与大家开怀畅饮。110国王站起来向每一位客人敬酒,当他来到等边三角形面前时,发现他低着头,闷闷不乐,不吃也不喝。
110国王关心地问:“等边三角形国王,您作为三角形王国的一国之主,地位显赫无比,您有什么不痛快的地方?”
“唉!”等边三角形国王叹了口气说,“数学发展到了今天,一点规矩都没有喽!君不成为君,臣不成为臣了。就拿我来说吧,我所以能成为三角形王国的一国之主,还不是因为我的三条边都一样长!”110国王竖着大拇指说:“你这条性质别的三角形就比不了,你这位国王当之无愧!”
“我说的不是这个意思,你们看。”等边三角形国王一扭身,“嗖”的一声就蹦了起来,一下子就贴在大玻璃窗上。他用手向空中一指,喊了声:“灭!”刹那间,宫内的灯一齐熄灭了,只有皎洁的月光,透过大玻璃窗洒在地上。从地面上,大家清楚地看到等边三角形国王的影子。
等边三角形国王说:“你们量量,我的影子还是等边三角形吗?”
110国王掏出皮尺一量,条边果然不相等。3随着贴在玻璃窗上的等边三角形国王不停地转动,地面上三角形的影子也不断地改变着形状。
忽然,等边三角形国王对月亮说:“请你升高点,好吗?”月亮还真听话,乖乖地升了上去。
随着月亮的上升,大家看到地面上三角形的影子变短了许多。过了一会儿,月亮又向下降了,三角形的影子也随着月亮的下降而变长。
“妙!”各位国王齐声称赞。
“妙什么!”等边三角形国王发火了。
他嚷道:“按现代数学观点,我和臣民没什么区别。通过某种‘变换’,臣民和我可以相互变换。月光透过窗户照到地面上,就是一种变换。在这个变换下,我可以变成锐角三角形、钝角三角形,甚至直角三角形。而把他们中任何一种贴在窗户上,也能变成我!”
“啊,在变换下,君臣不分,这不是乱了套了吗?”许多国王都大惊失色。
零国王笑嘻嘻地说:“你们可真想不开。在某种变换下,等边三角形和别的三角形可以互换,不正说明你们是同祖同宗、关系密切吗?君臣的关系密切有什么不好?只有数学发展了,才能揭示出这种本质的联系。”
大家一琢磨,零国王的话说得还真在理,也都转忧为喜了。
“这样变过来,又变过去的,真好玩。”正方形也贴到玻璃窗上,在月光下,地面的影子一会变成了长方形,一会又变成了平行四边形。圆也跳到窗户上去一试,他的影子变成了椭圆。
零国王送走了小强和小华兄弟俩,然后对大家说:“各位,大家的心事都已经解决了,来,咱们一起跳舞吧!”
在零国王的倡议下,各位国王和来宾翩翩起舞,在优美的乐曲声中,跳起了数学华尔兹舞。大家消除了隔阂,消除了烦恼,团结一致,为数学的发展携手前进。