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第24章 数学教学的趣味运用推荐(18)

阿米巴用简单分裂的方式繁殖,它每分裂一次要用3分钟。将一个阿米巴放在一个盛了营养参液的容器内,1小时後容器内充满了阿米巴,问如果先前以二个阿米巴开始而不是一个,那麽要多长时间才能使容器充满?

111.他们会相遇吗

“你从哪儿打电话来?”伯特问道。此刻他正在默顿街和斯普路斯街交角处的办公室里,一边听着电话,一边透过窗户注视着窗外拥挤的交通。

“在戴尔街和金街交叉处的一个公用话亭,”传来的是本恩的微弱的回答,“从你那儿往南走四个街段,往东走几个街段!”

伯特看了一下钟,喊道:“你现在就开始走,我们在半路上碰面!”他砰地一声放下电话。而只是在这个时候他才意识到自己刚才太快挂了电话,没讲清楚互相怎么走法。

实际上,在两个交叉点之间恰好有70种不同走法的线路,而且线路之间的选择跟距离没有什么关系。

112.他的第一份工作

“嗨!约翰尼斯,”星期天乔在街上遇到一个年轻人向他喊道,“好久不见,我听说你开始工作啦!”

“几个星期了,”约翰尼斯回答道,“这是一份计件工作,我干得挺好的。第一星期我得了四十多美元,而且后来每个星期都比前一个星期多赚99美分。”

“这真是巧事!”乔笑了笑并继续说,“愿你一如继往都能这样!”

“我估计用不了多久我一个星期便能赚到60美元,”年轻人告诉乔,“自从开始工作到现在,我已经赚了整整407美元。这的确不坏!”

约翰尼斯第一个星期赚了多少?

113.聚会之后

“昨晚他们离开的时候似乎都还清醒,”鲍勃说着,此时他刚刚从办公室回到家。“我看不会比你更糟,”他妻子确信地信,“怎么啦?”

鲍勃淡淡地笑了笑,“他们四个人整天都在给我打电话,”他告诉她,“我得去解开这个谜结。他们一个个都互相拿错了别人的大衣和另一个人的帽子。”

“你到家的时候我就觉得有点不对劲,”贝蒂笑道,“继续讲你这个伤心的故事吧!”

“好吧,我分头说:乔拿走了一个家伙的大衣,而那个家伙的帽子又被史蒂夫拿走;史蒂夫的大衣是被另一个人拿走的,而那个人又拿走了乔的帽子。”

“那么罗恩又怎么样呢?”贝蒂对此颇感兴趣。

“他第一个打电话来,”鲍勃回答,“他把多哥的帽子拿走了。”

这真是一次十足的聚会!试问,乔和史蒂夫拿走了谁的大衣和帽子?

114.头发的颜色

在一个与外界不往来的村庄中,住了三个人。这三个人都不能说话,但都很聪明。这村庄人的头发,不是黑色就是红色。这村庄也没有任何可经由反射而看到自己的物体,如:镜子,湖水,所以这三人都无法得知自己头发的颜色。

这村庄有个习俗:知道自己头发的颜色后再自杀,可以快乐的上天堂;若猜错自己头发颜色就自杀,那就会痛苦地下地狱。这三个人都很想上天堂,但都苦于无法得知自己的发色而迟迟无法进行。这三人每天中午都会在广场上聚集,彼此相望,希望能得知自己的头发颜色。这种困境一直到一个外地人的介入而打破。

有一天,一个外地人进入了这村庄,在广场碰到了这三人,随口说了一句话:「你们三人至少有一个是红头发。」说完便离开村庄了。当天三人听完这句话,都纷纷回家苦思。第二天中午,三人依旧一起在广场见面。第二天晚上回去,就有两人自杀成功。第三天中午,只剩一个人到广场。此人回去后也自杀成功了。这三人的头发分别为什么颜色?

115.乘车兜风

“你在忙乎什么吧,比尔,”教授留意地说。这时他的这位朋友正一口气喝完剩下的咖啡,站起来要走。

“准备带三个女孩乘车游览!”比尔答道。

教授笑了:“原来如此!敢问三位佳丽芳龄几许?”

比尔思考片刻说:“把她们年龄乘在一起得到2450,可她们年龄和恰是您年龄的两倍”。

教授摇了摇头说:“非常灵巧,但对她们的年龄仍然有疑问。”

比尔还在那里,他补充道:“是的,我忘了提起,我的年龄至少要比那个岁数最大的小一岁。”而这使得一切都变得清楚了!

当然,教授是知道他朋友的年龄的,你能算出他们的年龄吗?

116.鲍勃的车速

“都已经把一家子都带到别墅去了,”鲍勃说道,“那儿多好,晚上非常安静,没有汽车喇叭声。”

“但你那儿警察照常上班,”雷恩评论说,“难道你那里没有警察?”

“我们不需要警察!”鲍勃笑道,“倒是有一个出现在我们驾车中的难题值得你想。情况是怎样的:头15英里我们平均时速40英里。接着大约在九分之几的路上,我们开得快一些。而在剩下的七分之一路程上,我们一直开得很快。全程的平均车速正好是每小时56英里。”

“你说的‘九分之几’是什么意思?”雷恩问。

“这里的‘几’是精确有整数,”鲍勃回答道,“而后面两段路程上的车速,也都是每小时整数英里。”

鲍勃自然不会带着一家子人用疯狂的速度去驾驶,尽管也可能那段路上刚好没有警察!在最后七分之一的旅途中,鲍勃他们的平均车速是多少?

117.经销与计算能力

点燃雪茄后约翰靠回到自己的椅子上,他显得对自己的生活很满意。“是的,”他开怀地笑着说,“在三十年前,当我们在一起还是十几岁孩子的时候,我绝没有想过后来会过得这么好。”

他的来访者微微笑了笑。在过去那些日子,他们曾是好朋友,但那是很久以前的事了。今天当他急需一份工作的时候,一种古老的友谊又有什么价值呢?“你的两位兄弟怎么样?”他问道,“他们都比你年轻是吗?”

约翰点点头:“干得不错。本恩,就是最小的那个,已有近百万家产。而泰德,就是原先爱耍小聪明的那个男孩,现在家住华盛顿。比尔,你过去好像计算上挺在行的,看看这样一道问题怎么样?”

这位大亨潦草地写着他的问题,而比尔却在充满希望中等待了几分钟:“本恩的年龄乘以我和泰德年龄的差,与我的年龄乘以他们之间年龄的差恰好少1。这里年龄都是取整年算的。”

“太糟了,”比尔伤心地摇头道,“我本打算来你这儿求份工作,却没想到你倒向我经销起自己的计算能力!”比尔自然得到了工作。然而,找出那三个人的年龄无疑会给你带来快乐。

118.赌本的金币

“我没有一美分的零币,”汉克说着,一边叮当地敲着他的钱币,“你有多少?”

本恩查看了一下回答道:“正好五枚。怎么啦?”

“想知道吗?我想我们来一次小小的赌博游戏怎么样?”汉克一边说一边开始分牌,“规定这样的:第一局输的人,输掉他钱的五分之一;第二局输的人,输掉他那时拥有的四分之一;而第三局输的人,则须支付他当时拥有的三分之一。”

于是他们玩了,并且互相间准确付了钱。第三局本恩输了,付完钱后他站起来声明说:“我觉得这种游戏投入的精力过多,回报太少。直到现在我们之间的钱数,总共也只相差七美分。”

这自然是很小的赌博,因为他们合起来一共也只有75美分的赌本。在游戏开始的时候汉克有多少钱呢?

119.奇妙的圆形

圆形,是一个看来简单,实际上是很奇妙的圆形。

古代人最早是从太阳,从阴历十五的月亮得到圆的概念的。就是现在也还用日、月来形容一些圆的东西,如月门、月琴、日月贝、太阳珊瑚等等。是什么人做出第一个圆呢?

十几万年前的古人作的石球已经相当圆了。前面说过,一万八千年前的山顶洞人曾经在兽牙、砾石和石珠上钻孔,那些孔有的就很圆。

山顶洞人是用一种尖状器转着钻孔的,一面钻不透,再从另一面钻。石器的尖是圆心,它的宽度的一半就是半径,一圈圈地转就可以钻出一个圆的孔。

以后到了陶器时代,许多陶器都是圆的。圆的陶器是将泥土放在一个转盘上制成的。当人们开始纺线,又制出了圆形的石纺缍或陶纺缍。6000年前的半坡人(在西安)会建造圆形的房子,面积有十多平方米。

古代人还发现圆的木头滚着走比较省劲。后来他们在搬运重物的时候,就把几段圆木垫在大树、大石头下面滚着走,这样当然比扛着走省劲得多。当然了,因为圆木不是固定在重物下面的,走一段,还得把后面滚出来的圆木滚到前面去,垫在重物前面部分的下方。

大约在6000年前,美索不达米亚人,做出了世界上第一个轮子——圆的木盘。大约在4000多年前,人们将圆的木盘固定在木架下,这就成了最初的车子。因为轮子的圆心是固定在一根轴上的,而圆心到圆周总是等长的,所以只要道路平坦,车子就可以平衡地前进了。

会作圆,但不一定就懂得圆的性质。古代埃及人就认为:圆,是神赐给人的神圣图形。一直到两千多年前我国的墨子(约公元前468-前376年)才给圆下了一个定义:“一中同长也”。意思是说:圆有一个圆心,圆心到圆周的长都相等。这个定义比希腊数学家欧几里得给圆下定义要早100年。圆周率,也就是圆周与直径的比值,是一个非常奇特的数。

《周髀算经》上说“径一周三”,把圆周率看成3,这只是一个近似值。美索不达来亚人在作第一个轮子的时候,也只知道圆周率是3。

魏晋时期的刘徽于公元263年给《九章算术》作注。他发现“径一周三”只是圆内接正六边形周长和直径的比值。他创立了割圆术,认为圆内接正多连形边数无限增加时,周长就越逼近圆周长。他算到圆内接正3072边形的圆周率,π=3927/1250,请你将它换算成小数,看约等于多少?

刘徽已经把极限的概念运用于解决实际的数学问题之中,这在世界数学史上也是一项重大的成就。

祖冲之在前人的计算基础上继续推算,求出圆周率在3.1415926与3.1415927之间是世界上最早的七位小数精确值,他还用两个分数值来表示圆周率:22/7称为约率,355/113称为密率。

请你将这两个分数换成小数,看它们与今天已知的圆周率有几位小数数字相同?

在欧洲,直到1000年后的十六世纪,德国人鄂图(公元1573年)和安托尼兹才得到这个数值。

现在有了电子计算机,圆周率已经算到了小数点后一千万以上了。

120.平移的方法

平移是指在平面内,将一个图形上的所有点都按照某个方向作相同距离的移动,这样的图形运动叫做图形的平移运动,简称平移[1]。平移不改变物体的形状和大小。平移可以不是水平的。

它是等距同构,是仿射空间中仿射变换的一种。它可以视为将同一个向量加到每点上,或将坐标系统的中心移动所得的结果。即是说,若是一个已知的向量,是空间中一点,平移。

将同一点平移两次,结果可用一次平移表示,即,因此所有平移的集是一个群,称为平移群。这个群和空间同构,又是欧几里德群的正规子群。

基本性质:经过平移,对应线段平行(或共线)且相等,对应角相等,对应点所连接的线段平行且相等;平移变换不改变图形的形状、大小和方向,平移前后的两个图形是全等形。

两个要点:1.平移的方向。2.平移的距离。

平移的作用:

1.通过简单的平移可以构造精美的图形。

2.平移长于平行线有关,平移可以将一个角,一条线段,一个图形平移到另一个位置,是分散的条件集中到一个图形上,使问题得到解决。

总体归纳:

1.把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同。

2.新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是对应点。连接各组对应点的线段平行且相等。

平移的特征:

1.平移前后图形的形状大小不变,位置改变。

2.新图形与原图形个对应点的连线平行且相等。

3.新图形与原图形的对应线段平行且相等,对应角相等。

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