数学故事-南京市艺术小学(南京小红花艺术团)
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数学故事
2012-05-02

  蜜蜂蜂房是严格的六角柱状体,它的一端是平整的六角形开口,另一端是封闭的六角菱锥形的底,由三个相同的菱形组成。组成底盘的菱形的钝角为10928分,所有的锐角为7032分,这样既坚固又省料。蜂房的巢壁厚0.073毫米,误差极小。 

  丹顶鹤总是成群结队迁飞,而且排成字形。字形的角度是110度。更精确地计算还表明字形夹角的一半——即每边与鹤群前进方向的夹角为54448秒!而金刚石结晶体的角度正好也是54448秒!是巧合还是某种大自然的默契? 

  蜘蛛结的八卦形网,是既复杂又美丽的八角形几何图案,人们即使用直尺的圆规也很难画出像蜘蛛网那样匀称的图案。 

  冬天,猫睡觉时总是把身体抱成一个球形,这其间也有数学,因为球形使身体的表面积最小,从而散发的热量也最少。 

  真正的数学天才是珊瑚虫。珊瑚虫在自己的身上记下日历,它们每年在自己的体壁上刻画365条斑纹,显然是一天一条。奇怪的是,古生物学家发现3亿5千万年前的珊瑚虫每年400水彩画。天文学家告诉我们,当时地球一天仅21.9小时,一年不是365天,而是400天。

智斗猪八戒 

话说唐僧师徒西天取经归来,来到郭家村,受到村民的热烈欢迎,大家都把他们当作除魔降妖的大英雄,不仅与他们合影留念,还拉他们到家里作客。 

面对村民的盛情款待,师徒们觉得过意不去,一有机会就帮助他们收割庄稼,耕田耙地。开始几天猪八戒还挺卖力气,可过不了几天,好吃懒做的坏毛病又犯了。他觉得这样干活太辛苦了,师傅多舒服,只管坐着讲经念佛就什么都有了。其实师傅也没什么了不起的,要不是猴哥凭着他的火眼金睛和一身的本领,师傅恐怕连西天都去不了,更别说取经了。要是我也有这么一个徒弟,也能有一番作为,到那时,哈哈,我就可以享清福了。 

于是八戒就开始张落起这件事来,没几天就召收了9个徒弟,他给他们取名:小一戒、小二戒小九戒。按理说,现在八戒应该潜心修炼,专心教导徒弟了。可是他仍然恶习不改,经常带着徒弟出去蹭吃蹭喝,吃得老百姓叫苦不迭。老百姓想着他们曾经为大家做的好事,谁也不好意思到悟空那里告状。就这样,八戒们更是有恃无恐,大开吃戒,一顿要吃掉五、六百个馒头,老百姓被他们吃得快揭不开锅了。 

邻村有个叫灵芝的姑娘,她聪明伶俐,为人善良,经常用自己的智慧巧斗恶人。她听了这件事后,决定惩治一下八戒们。她来到郭家村,开了一个饭铺,八戒们闻讯赶来,灵芝姑娘假装惊喜地说:悟能师傅,你能到我的饭铺,真是太荣幸了。以后你们就到我这儿来吃饭,不要到别的地方去了。她停了一下说:这儿有张圆桌,专门为你们准备的,你们十位每次都按不同的次序入座,等你们把所有的次序都坐完了,我就免费提供你们饭菜。但在此之前,你们每吃一顿饭,都必须为村里的一户村民做一件好事,你们看怎么样?八戒们一听这诱人的建议,兴奋得不得了,连声说好。于是他们每次都按约定的条件来吃饭,并记下入座次序。这样过了几年,新的次序仍然层出不穷,八戒百思不得其解,只好去向悟空请教。悟空听了不禁哈哈大笑起来,说:你这呆子,这么简单的帐都算不过来,还想去沾便宜,你们是永远也吃不到这顿免费饭菜的。”“难道我们吃二、三十年,还吃不到吗?悟空说:那我就给你算算这笔帐吧。我们先从简单的数算起。假设是三个人吃饭,我们先给他们编上123的序号,排列的次序就有6种,即123132213231312321。如果是四个人吃钣,第一个人坐着不动,其他三个人的座位就要变换六次,当四个人都轮流作为第一个人坐着不动时,总的排列次序就是6×424种。按就样的方法,可以推算出:五个人去吃饭,排列的次序就有24×5120……10个人去吃钣就会有3628800种不同的排列次序。因为每天要吃3顿钣,用3628800÷3就可以算出要吃的天数:1209600天,也就是将近3320年。你们想想,你们能吃到这顿免费钣菜吗?” 

经悟空这么一算,八戒顿时明白了灵芝姑娘的用意,不禁羞愧万分。从此以后,八戒经常带着徙弟们帮村民们干活。他们又重新赢得了人们的喜欢。 

取胜的对策 

战国时期,齐威王与大将田忌赛马,齐威王和田忌各有三匹好马:上马,中马与下马。比赛分三次进行,每赛马以千金作赌。由于两者的马力相差无几,而齐威王的马分别比田忌的相应等级的马要好,所以一般人都以为田忌必输无疑。但是田忌采纳了门客孙膑(著名军事家)的意见,用下马对齐威王的上马,用上马对齐威王的中马,用中马对齐威王的下马,结果田忌以21胜齐威王而得千金。这是我国古代运用对策论思想解决问题的一个范例。 

下面有一个两人做的游戏:轮流报数,报出的数不能超过8(也不能是0),把两面三刀个人报出的数连加起来,谁报数后使和为88,谁就获胜。如果让你先报数,你第一次应该报几才能一定获胜? 

分析:因为每人每次至少报1,最多报8,所以当某人报数之后,另一人必能找到一个数,使此数与某所报的数之和为9。依照规则,谁报数后使和为88,谁就获胜,于是可推知,谁报数后和为79=889),谁就获胜。88=9×97,依次类推,谁报数后使和为16,谁就获胜。进一步,谁先报7,谁就获胜。于是得出先报者的取胜对策为:先报7,以后若对方报K1≤K≤8),你就报(9K)。这样,当你报第10个数的时候,就会取得胜利。 

蜗牛何时爬上井? 

一只蜗牛不小心掉进了一口枯井里。它趴在井底哭了起来。一只癞( 

lai)蛤蟆爬过来,瓮声瓮气的对蜗牛说:别哭了,小兄弟!哭也没用,这井壁太高了,掉到这里就只能在这生活了。我已经在这里过了多年了,很久没有看到过太阳,就更别提想吃天鹅肉了!蜗牛望着又老又丑的癞蛤蟆,心里想:井外的世界多美呀,我决不能像它那样生活在又黑又冷的井底里!蜗牛对癞蛤蟆说:癞大叔,我不能生活在这里,我一定要爬上去!请问这口井有多深?”“哈哈哈……,真是笑话!这井有10米深,你小小的年纪,又背负着这么重的壳,怎么能爬上去呢?”“我不怕苦、不怕累,每天爬一段,总能爬出去!第二天,蜗牛吃得饱饱的,喝足了水,就开始顺着井壁往上爬了。它不停的爬呀,到了傍晚终于爬了5米。蜗牛特别高兴,心想:照这样的速度,明天傍晚我就能爬上去。想着想着,它不知不觉地睡着了。早上,蜗牛被一阵呼噜声吵醒了。一看原来是癞大叔还在睡觉。它心里一惊:我怎么离井底这么近?原来,蜗牛睡着以后从井壁上滑下来4米。蜗牛叹了一口气,咬紧牙又开始往上爬。到了傍晚又往上爬了5米,可是晚上蜗牛又滑下4米。爬呀爬,最后坚强地蜗牛终于爬上了井台。小朋友你能猜出来,蜗牛需要用几天时间就能爬上井台吗? 

大约1500年前,欧洲的数学家们是不知道用“0”的。他们使用罗马数字。罗马数字是用几个表示数的符号,按照一定规则,把它们组合起来表示不同的数目。在这种数字的运用里,不需要“0”这个数字。 

而在当时,罗马帝国有一位学者从印度记数法里发现了“0”这个符号。他发现,有了“0”,进行数学运算方便极了,他非常高兴,还把印度人使用“0”的方法向大家做了介绍。过了一段时间,这件事被当时的罗马教皇知道了。当时是欧洲的中世纪,教会的势力非常大,罗马教皇的权利更是远远超过皇帝。教皇非常恼怒,他斥责说,神圣的数是上帝创造的,在上帝创造的数里没有“0”这个怪物,如今谁要把它给引进来,谁就是亵渎上帝!于是,教皇就下令,把这位学者抓了起来,并对他施加了酷刑,用夹子把他的十个手指头紧紧夹注,使他两手残废,让他再也不能握笔写字。就这样,“0”被那个愚昧、残忍的罗马教皇明令禁止了。 

但是,虽然“0”被禁止使用,然而罗马的数学家们还是不管禁令,在数学的研究中仍然秘密地使用“0”,仍然用“0”做出了很多数学上的贡献。后来“0”终于在欧洲被广泛使用,而罗马数字却逐渐被淘汰了。 

小朋友你们可知道数学天才高斯小时候的故事呢? 

高斯念小学的时候,有一次在老师教完加法后,因为老师想要休息,所以便出了一道题目要同学们算算看,题目是: 

1+2+3+ ..... +97+98+99+100 = ? 

老师心里正想,这下子小朋友一定要算到下课了吧!正要借口出去时,却被 高斯叫住了!! 原来呀,高斯已经算出来了,小朋友你可知道他是如何算的吗? 

高斯告诉大家他是如何算出的:把 1加 至 100 与 100 加至 排成两排相加,也就是说: 

1+2+3+4+ ..... +96+97+98+99+100 

100+99+98+97+96+ ..... +4+3+2+1 

=101+101+101+ ..... +101+101+101+101 

共有一百个101相加,但算式重复了两次,所以把10100 除以 2便得到答案等于  

从此以后高斯小学的学习过程早已经超越了其它的同学,也因此奠定了他以后的数学基础,更让他成为——数学天才! 

在日常生活中,数学无处不在,比如说:买菜、卖菜、算多少钱…… 

下面就是一个小故事,是一个数字之间的故事。 

有一天,数字卡片在一起吃午饭的时候,最小的一位说起话来了。 

0弟弟说:我们大家伙儿,一起拍几张合影吧,你们觉得怎么样?” 

0的兄弟姐妹们一口齐声的说:好啊。” 

8哥哥说:“0弟弟的主意可真不错,我就做一回好人吧,我老8供应照相机和胶卷,好吧?” 

4说话了:“8哥,好是好,就是太麻烦了一点,到不如用我的数码照相机,就这么定了吧。” 

于是,它们变忙了起来,终于+号帮它们拍好了,就立刻把数码照相机送往冲印店,冲是冲好了,电脑姐姐身手想它们要钱,可它们到底谁付钱呢?它们一个个呆呆的望着对方,这是电脑姐姐说:一共5元钱,你们一共十一个兄弟姐妹,平均一人付多少元钱?” 

在它们十一个人中,就数老六最聪明,这回它还是第一个算出了结果,你知道它是怎么算出来的吗? 

唐僧师徒摘桃子 

一天,唐僧命徒弟悟空、八戒、沙僧三人去花果山摘些桃子。不长时间,徒弟三人摘完桃子高高兴兴回来。师父唐僧问:你们每人各摘回多少个桃子? 

八戒憨笑着说:师父,我来考考你。我们每人摘的一样多,我筐里的桃子不到100个,如果33个地数,数到最后还剩1个。你算算,我们每人摘了多少个? 

沙僧神秘地说:师父,我也来考考你。我筐里的桃子,如果44个地数,数到最后还剩1个。你算算,我们每人摘了多少个? 

悟空笑眯眯地说:师父,我也来考考你。我筐里的桃子,如果55个地数,数到最后还剩1个。你算算,我们每人摘多少个? 

唐僧很快说出他们每人摘桃子的个数。你知道他们每人摘多少个桃子吗? 

一年12个月,有7个大月,每月31天;4个小月,每月30天;还有二月平年只有28天,闰年29天。为什么各月的天数不一样呢? 

公元前46年,罗马统帅儒略· 恺撒指定历法。由于他出生在7月,为了表示他的伟大,决定将7月改为儒略月,连同所有的单月都规定为31天,双月为30天。这样一年多出一天,2月是古罗马处死犯人的月份,为了减少处死的人数,将2月减少1天,为29天。 

恺撒的继承人奥古斯都生在8月,他仿照恺撒的做法,把8月增加了1天,定为奥古斯都月,并把10月、12月也改为31天,将9月、11月改为30天。全年又多出了1天,他又从2月减少了1天,于是2月变成了28天,到闰年才29天。 

这样沿袭下来,就有7月前单月为大月,7月后双月为大月,二月28天。 

各月天数不一样,原来是人为的规定。


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