小學(xué)生數(shù)學(xué)故事:乾隆皇帝千叟宴
兩百多年以前,在清代乾隆五十年的時(shí)候,乾隆皇帝在乾清宮擺下千叟宴,3900多位老年人應(yīng)邀參加宴會(huì)。其中有一位客人的年紀(jì)特別大。
這位年齡特大的老壽星有多大歲數(shù)呢?
乾隆帝說了,不過不是明說,而且是出了一道對(duì)聯(lián)的上聯(lián):
花甲重開,外加三七歲月。
大臣紀(jì)昀(“昀”讀“yún”)在一旁湊熱鬧,也說一說這位老壽星的歲數(shù),當(dāng)然也不是明說,而是對(duì)出了下聯(lián):
古稀雙慶,又多一個(gè)春秋。
對(duì)聯(lián)里講些什么呢?這位老者的歲數(shù)究竟是多少?
先看上聯(lián)。花甲就是甲子,一個(gè)甲子是60年時(shí)間。“花甲重開”,是說經(jīng)過了兩個(gè)甲子,就是120年,這還不夠,還要“外加三七歲月”,3和7相乘,是21年,所以總數(shù)是60×2+3×7=141。
可見乾隆皇帝是說,這位老人家141歲。
再看下聯(lián)。“古稀”是70歲。唐代詩人杜甫《曲江二首》詩中說,“人生七十古來稀”。當(dāng)然,我們現(xiàn)在生活條件和醫(yī)療條件好了,七十自稱小弟弟,活到八 十不稀奇,可是直到半個(gè)世紀(jì)以前,能活70歲還是值得驕傲和令人羨慕的,往往要好好地慶賀一番。“古稀雙慶”,是說這位老先生居然有兩次慶賀古稀,度過了 兩個(gè)70年,并且不止這些,還“又多一個(gè)春秋”,總數(shù)是70×2+1=141。
可見紀(jì)昀是在變個(gè)花樣說,不錯(cuò),這位老年人是141歲。
救過高斯的女?dāng)?shù)學(xué)家
1776年4月的第一天,一個(gè)小女孩在法國的巴黎出生了。爸爸給她起了個(gè)好聽的名字,叫蘇菲婭·吉爾曼。
蘇菲婭的少年時(shí)代,正趕上轟轟烈烈的法國大革命.巴黎是革命的中心,槍聲、口號(hào)聲響徹了巴黎上空.蘇菲婭是獨(dú)生女,是爸爸媽媽的掌上明珠.爸爸媽媽怕她到外面去出事,把她整天關(guān)在家里.整天呆在家里多沒意思呀!蘇菲婭開始尋找消磨時(shí)光的辦法。后來她終于找到了一個(gè)好辦法,那就是讀書。父親有很多藏書,她一頭扎到了書的海洋里。
書中的一個(gè)故事深深地打動(dòng)了她。這個(gè)故事講述的就是古希臘著名科學(xué)家阿基米德,當(dāng)羅馬士兵踩壞他沙盤上的幾何圖形時(shí),他大聲呵斥羅馬士兵,最后慘死在羅馬士兵的刀下。蘇菲婭想,為什么阿基米德在刀尖對(duì)準(zhǔn)胸口時(shí),想到的還是幾何圖形啊?阿基米德這樣珍惜幾何,幾何學(xué)一定非常吸引人,非常有趣。我也要學(xué)幾何,看看幾何學(xué)里講了些什么知識(shí)。
法國大革命后,巴黎辦起了科技大學(xué)。“能上大學(xué)就太好了!”蘇菲婭滿懷信心前去報(bào)名投考,可是到了學(xué)校一看,校門口掛著一塊牌子,上面寫著“不收女生”。
“難道女孩子就不能上大學(xué)?”蘇菲婭想不通。“進(jìn)不了大學(xué)門,也一樣學(xué)大學(xué)的課。”她弄來這個(gè)學(xué)校所有的數(shù)學(xué)講義,自己刻苦鉆研。在學(xué)習(xí)當(dāng)中,她發(fā)現(xiàn)拉格朗日教授寫的講義最精辟,她很想同這位教授交換一下看法,可是自己不是拉格朗日的學(xué)生,又是女的,人家大教授肯和自己交換看法嗎?她想了個(gè)主意,化名“布朗”,用這樣一個(gè)男人的名字,把自己的見解寫出來,寄給拉格朗日教授。
拉格朗日非常欣賞蘇菲婭的論文,決定親自登門拜訪這位布朗先生。誰知一跨進(jìn)布朗先生的家門,迎接他的布朗先生竟是位亭亭玉立的姑娘,拉格朗日真是又驚又喜。從此,蘇菲婭在大數(shù)學(xué)家拉格朗日的指導(dǎo)下,向數(shù)學(xué)的高峰挺進(jìn)了。
“歐洲數(shù)學(xué)王子”高斯于1801年發(fā)表了關(guān)于“等分圓周問題”的著名論文,由于內(nèi)容深?yuàn)W,連當(dāng)時(shí)的許多數(shù)學(xué)家也看不大懂.蘇菲婭反復(fù)鉆研了高斯的這篇論文,得出不少新的結(jié)果。她把這些心得寫信給高斯,署名仍是布朗。高斯看到蘇菲婭的信,很喜歡這位布朗先生,兩個(gè)人就通起信來,高斯也沒想到布朗是位姑娘。
1807年,普法戰(zhàn)爭爆發(fā),拿破侖的軍隊(duì)占領(lǐng)了高斯的家鄉(xiāng)。消息傳來,急壞了蘇菲婭,她想起了阿基米德死于古羅馬士兵之手,高斯會(huì)不會(huì)成為第二個(gè)阿基米德?當(dāng)時(shí)攻占高斯家鄉(xiāng)的法軍統(tǒng)帥培奈提是蘇菲婭父親的朋友。蘇菲婭為了救護(hù)高斯,拜訪了培奈提將軍,以古羅馬士兵殺死阿基米德這件悲慘的歷史事實(shí)為例,勸說培奈提將軍,不要重演古羅馬統(tǒng)帥馬塞拉斯的悲劇。培奈提將軍深為蘇菲婭的言辭所感動(dòng),專門派一名密使去探望和保護(hù)高斯。
后來高斯打聽出解救他的是一位法國女子蘇菲婭,感到不可理解,一個(gè)法國女人為什么要保護(hù)我?最后才搞清楚這個(gè)蘇菲婭就是一直和他通信的布朗先生。
特別值得一提的是,有一位德國物理學(xué)家叫悉拉尼,他提出一個(gè)建立彈性曲面振動(dòng)的數(shù)學(xué)理論問題.這個(gè)問題很難,許多數(shù)學(xué)家一時(shí)也無法解決.蘇菲婭敢于攻難關(guān),她對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了研究,1811年蘇菲婭向法國科學(xué)院提交了第一篇論文,由于論據(jù)不夠完善而未被接受;1813年蘇菲婭向法國科學(xué)院遞交了第二篇論文,科學(xué)院給予很高評(píng)價(jià),但是問題沒能全部解決;1816年她向法國科學(xué)院遞交了第三篇論文,出色地解決了這個(gè)問題。為此,她獲得了法國科學(xué)院的最高榮譽(yù)──金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?她被譽(yù)為近代數(shù)學(xué)物理的奠基人。數(shù)學(xué)家拉維看了蘇菲婭的論文說:“這是一項(xiàng)只有一個(gè)女人能完成,而少數(shù)幾個(gè)男人能看懂的偉大研究。”