登陆注册
6102100000049

第49章 送给外星人看

几何学里有一个非常重要的定理,在我国叫勾股定理,在国外叫毕达哥拉斯定理,相传毕达哥拉斯发现这个定理后欣喜欲狂,宰了100头牛大肆庆贺了许多天,因此这个定理也叫百牛定理。

勾股定理的大意是:任意画一个直角三角形,它的两条直角边的平方和,一定会等于斜边的平方。这个定理精确地刻画了直角三角形3条边之间的数量关系,以它为基础,还可以推导出不少重要的数学结论来。

勾股定理不仅是最古老的数学定理之一,也是数学中证法最多的一个定理。几千年来,人们已经发现了400多种不同的证明方法,足以编成厚厚的一本书。实际上,国外确实有一本这样的书,书中收集有370多种不同的证法。在为数众多的证题者中,不仅有著名的数学家,也有许多数学爱好者。美国第20任总统伽菲尔德,就曾发现过一种巧妙的证法。

伽菲尔德的证法很有趣。他首先画两个同样大小的直角三角形,然后设法组成一个梯形。根据梯形面积的计算公式,整个图形的面积为

S=a b2(a b)

=12(a2 b2 2ab)。

另一方面,根据三角形面积计算公式,整个图形的面积为

S=12ab 12ab 12c2=12(2ab c2)。

即a2 b2=c2.

据说,世界上最先证明勾股定理的人,是古希腊数学家毕达哥拉斯,但谁也未见过他的证法。目前所能见到的最早的一种证法,属于古希腊数学家欧几里得,他的证法采用演绎推理的形式,记载在世界上数学名著《几何原本》里。

在我国,最先明确地证明勾股定理的人,是三国时期的数学家赵爽。

赵爽的证法很有特色。首先,他作4个同样大小的直角三角形,将它们拼成设定的形状,然后再着手计算整个图形的面积。显然,整个图形是一个正方形,它的边长是C,面积为C2.另一方面,整个图形又可以看作是4个三角形与1个小正方形面积的和。4个三角形的总面积是2ab,中间那个小正方形的面积是(b-a)2,它们的和是2ab (b-a)2=a2 b2.比较这两种方法算出的结果,就有,a2 b2=c2.

赵爽的证法鲜明地体现了我国古代证题术的特色。这就是先对图形进行移、合、拼、补,然后再通过代数运算得出几何问题的证明。这种方法融几何代数于一体,不仅严谨,而且直观,显示出与古代西方数学完全不同的风格。

比赵爽稍晚几年,我国数学家刘徽发明了一种更巧妙的证法。在刘徽的证法里,已经用不着进行代数运算了。

刘徽想:直角三角形3条边的平方,可以看作3个不全相等的正方形,这样,要证明勾股定理,就可以理解为要证明:两条直角边上的正方形面积之和,等于斜边上正方形的面积。

于是,刘徽首先作出两条直角边上的正方形,他把由一条直角边形成的正方形叫做“朱方”,把由另一条直角边形成的正方形叫做“青方”,然后把图中标注有“出”的那部分图形,移到标注有“入”的那些位置,就拼成了图中斜置的那个正方形。刘徽把斜置的那个正方形叫做“弦方”,它正好是由直角三角形斜边形成的一个正方形。

经过这样一番移、合、拼、补,自然而然地得出结论:

朱方十青方=弦方。

即a2 b2=c2.

“青朱出入图”,这是一幅多么神奇的图啊!甚至不用去标注任何文字,只要相应地涂上朱、青两种颜色,也能把蕴含于勾股定理中的数学真理,清晰地展示在世人面前。

我国著名数学家华罗庚认为,无论是在哪个星球上,数学都是一切有智慧生物的共同语言。如果人类要与其他星球上的高级生物交流信息,最好是送去几个数学图形。其中,华罗庚特别推荐了这幅“青朱出入图”。

我们深信,如果外星人真的见到了这幅图,一定很快就会明白:地球上生活着具有高度智慧和文明的友邻,那里的人们不仅懂得“数形关系”,而且还善于几何证明。

同类推荐
  • 构建美的课堂

    构建美的课堂

    《构建美的课堂》,正是上述思考与实践的成果。该书从“学科本质美”、“教学过程美”、“课堂氛围美”三个部分,通过列举教学案例,提供教学策略,引导教师和学生一起去发现、感悟、欣赏其中的“美”,从而实现提高儿童审美情趣和审美能力的教育目标。这本书将“美育”与学科、教学、课堂进行了有机的结合,涵盖了教育教学的基本环节,给儿童提供了浸润式的“美育”氛围。我们有理由相信,在这种氛围下,定二小的孩子们一定会成长为“言行皆雅、气韵俱佳”的少年儿童。
  • 教你一眼看透海

    教你一眼看透海

    本书图文并茂地介绍了海洋科普知识,内容涵盖解密海和洋的差别、海流成因的发现、海雾的形成、海洋台风的威力、有趣的海洋动物、凶残的海洋巨蟒、海底的不明潜水物、太平洋上的珊瑚海、海洋探测的顺风耳等。
  • 基督山伯爵(语文新课标课外读物)

    基督山伯爵(语文新课标课外读物)

    现代中、小学生不能只局限于校园和课本,应该广开视野,广长见识,广泛了解博大的世界和社会,不断增加丰富的现代社会知识和世界信息,才有所精神准备,才能迅速地长大,将来才能够自由地翱翔于世界蓝天。否则,我们将永远是妈妈怀抱中的乖宝宝,将永远是温室里面的豆芽菜,那么,我们将怎样走向社会、走向世界呢?
  • 金融审计

    金融审计

    本书以现代审计理论为基础全面地阐述金融审计的基本理论与实务,涉及金融审计程序、方法和证据,金融会计审计,资产业务审计等。
  • 世界经典侦探推理故事

    世界经典侦探推理故事

    侦破故事不论是民间流传还是真有其事,都代表人们不平则鸣的心声。在侦破故事中,忠诚与奸诈、勇敢与怯弱、正义与邪恶、公理与私刑、智慧与愚昧、文明与落后、真善美与假丑恶,形成了鲜明的对比、激烈的矛盾经过冲突、斗争、较量,一切表现得淋漓尽致, 使我们不得不对邪恶产生深深地憎恨,对正义产生不懈地追求。
热门推荐
  • 楼兰新娘

    楼兰新娘

    现代考古学者白梦宣离奇的穿越千年,在大漠中历经了刻骨的爱恋,历史在战火硝烟中继续,她带着相约罗布泊的约定寻找着千年前的爱人,可是她的梦中人究竟是否千年后还在原地等她的相遇?本文纯属虚构,请勿模仿。
  • 王俊凯之一辈子爱恋

    王俊凯之一辈子爱恋

    伊梦和小凯之间会发生怎么样的爱情故事呢?八年的分离,情感是变淡了还是加深了呢?因为公司的安排,伊梦离开了重庆,离开了小凯,再加上,在韩国的她,竟然听到了小凯要跟他分手,还重重的伤害了伊梦。从此,伊梦对小凯只有恨,可以说是因爱而化的吧!小凯终究能否感化伊梦的心呢?
  • 捕影记

    捕影记

    原取得书名是“微微少女成长记”,核心是想表达的少女对情感的逐步成长认知,不过为了贴切网站的风格,临时改了。
  • 快心编传奇三集

    快心编传奇三集

    小说叙述明朝扬州府江都县秀才凌驾山,与富商之子张玉飞相友善,又收留报父仇杀人、逃至扬州的豪杰石佩珩,三人结为兄弟。石受凌的委托去福建,途中从强盗手中救出裘翠翘,结为夫妇。
  • 习文松

    习文松

    我叫习文松,我要告诉你们的,是一个你们所不了解的,却又活生生存在与我们周围,作着于我们的生活息息相关的事,我们守护梦境,创造梦境,为别人的梦牵线搭桥,守护你的美梦,驱逐你的噩梦!我们就是——————梦境师!
  • 伟大使命之力挽狂澜

    伟大使命之力挽狂澜

    2049年,在中国成为超级大国之际,四名中国特种作战队员被选中执行一项重大任务,要求乘坐国家刚发明出来的“时间传输器”穿越到全面抗战爆发的地方——宛平城,拉起一支强大的抗日队伍,凭一己之力彻底把日本侵略者赶出中国,并且凭借超时代的科技知识让新中国更早地富强起来,恢复大唐帝国般的盛世,使中华民族屹立于世界民族之林!山河破碎,国已不国,他们能不负众望,突破重重困难,完成这项历史重任吗?答案就在里面!
  • 虐恋99天:总裁,你娶我吗

    虐恋99天:总裁,你娶我吗

    ”你身边是什么声音?“叶青青一脸的纳闷。“这是什么声音你听不出来?我正和女朋友在酒店呢,怎么,你也想来试试?”冷酷的声音没丝毫不妥的从电话里传了过来。叶青青放下电话,眼里闪现出更深的难过,“试就试,你以为我不敢……”都说兄弟妻不可妻,若是你是文中的男女主,你们会在一起吗?
  • 斗弑天空

    斗弑天空

    穿越于异世成为大陆的废物天才,意外得神秘人相助,数年修炼。弑天空掌大陆,书写着属于自己的传说。
  • 英雄联盟之代练魔王

    英雄联盟之代练魔王

    一个曾经的代练头子回到两年前打职业的故事。虽然不是妹控,但是妹妹好像是兄控啊。听说德国骨科很发达嘛。……换了个简洁易懂的简介新人新书,求点击,推荐,收藏,拜谢。
  • 登八达岭长城

    登八达岭长城

    8月8日,到北京的第二天,我们一行4:30便出发前往八达岭,准备趁清晨的凉爽攀爬八达岭长城,别样欣赏长城的雄魄。