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數(shù)學(xué)名人故事:小歐拉智改羊圈

發(fā)布時(shí)間:2022-05-16

數(shù)學(xué)名人故事:小歐拉智改羊圈

  1.小歐拉智改羊圈

  歐拉是數(shù)學(xué)史上著名的數(shù)學(xué)家,他在數(shù)論、幾何學(xué)、天文數(shù)學(xué)、微積分等好幾個(gè)數(shù)學(xué)的分支領(lǐng)域中都取得了出色的成就。不過(guò),這個(gè)大數(shù)學(xué)家在孩提時(shí)代卻一點(diǎn)也不討老師的喜歡,他是一個(gè)被學(xué)校除了名的小學(xué)生。

  事情是因?yàn)樾切嵌鸬摹.?dāng)時(shí),小歐拉在一個(gè)教會(huì)學(xué)校里讀書(shū)。有一次,他向老師提問(wèn),天上有多少顆星星。老師是個(gè)神學(xué)的信徒,他不知道天上究竟有多少顆星,圣經(jīng)上也沒(méi)有回答過(guò)。其實(shí),天上的星星數(shù)不清,是無(wú)限的。我們的肉眼可見(jiàn)的星星也有幾千顆。這個(gè)老師不懂裝懂,回答歐拉說(shuō):"天有有多少顆星星,這無(wú)關(guān)緊要,只要知道天上的星星是上帝鑲嵌上去的就夠了。"

  歐拉感到很奇怪:"天那么大,那么高,地上沒(méi)有扶梯,上帝是怎么把星星一顆一顆鑲嵌到一在幕上的呢?上帝親自把它們一顆一顆地放在天幕,他為什么忘記了星星的數(shù)目呢?上帝會(huì)不會(huì)太粗心了呢?

  他向老師提出了心中的疑問(wèn),老師又一次被問(wèn)住了,漲紅了臉,不知如何回答才好。老師的心中頓時(shí)升起一股怒氣,這不僅是因?yàn)橐粋(gè)才上學(xué)的孩子向老師問(wèn)出了這樣的問(wèn)題,使老師下不了臺(tái),更主要的是,老師把上帝看得高于一切。小歐拉居然責(zé)怪上帝為什么沒(méi)有記住星星的數(shù)目,言外之意是對(duì)萬(wàn)能的上帝提出了懷疑。在老師的心目中,這可是個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。

  在歐拉的年代,對(duì)上帝是絕對(duì)不能懷疑的,人們只能做思想的奴隸,絕對(duì)不允許自由思考。小歐拉沒(méi)有與教會(huì)、與上帝"保持一致",老師就讓他離開(kāi)學(xué);丶。但是,在小歐拉心中,上帝神圣的光環(huán)消失了。他想,上帝是個(gè)窩囊廢,他怎么連天上的星星也記不住?他又想,上帝是個(gè)獨(dú)裁者,連提出問(wèn)題都成了罪。他又想,上帝也許是個(gè)別人編造出來(lái)的家伙,根本就不存在。

  回家后無(wú)事,他就幫助爸爸放羊,成了一個(gè)牧童。他一面放羊,一面讀書(shū)。他讀的書(shū)中,有不少數(shù)學(xué)書(shū)。

  爸爸的羊群漸漸增多了,達(dá)到了100只。原來(lái)的羊圈有點(diǎn)小了,爸爸決定建造一個(gè)新的羊圈。他用尺量出了一塊長(zhǎng)方形的土地,長(zhǎng)40米,寬15米,他一算,面積正好是600平方米,平均每一頭羊占地6平方米。正打算動(dòng)工的時(shí)候,他發(fā)現(xiàn)他的材料只夠圍100米的籬笆,不夠用。若要圍成長(zhǎng)40米,寬15米的羊圈,其周長(zhǎng)將是110米(15+15+40+40=110)父親感到很為難,若要按原計(jì)劃建造,就要再添10米長(zhǎng)的材料;要是縮小面積,每頭羊的面積就會(huì)小于6 平方米。

  小歐拉卻向父親說(shuō),不用縮小羊圈,也不用擔(dān)心每頭羊的領(lǐng)地會(huì)小于原來(lái)的計(jì)劃。他有辦法。父親不相信小歐拉會(huì)有辦法,聽(tīng)了沒(méi)有理他。小歐拉急了,大聲說(shuō),只有稍稍移動(dòng)一下羊圈的樁子就行了。

  父親聽(tīng)了直搖頭,心想:"世界上哪有這樣便宜的事情?"但是,小歐拉卻堅(jiān)持說(shuō),他一定能兩全齊美。父親終于同意讓兒子試試看。

  小歐拉見(jiàn)父親同意了,站起身來(lái),跑到準(zhǔn)備動(dòng)工的羊圈旁。他以一個(gè)木樁為中心,將原來(lái)的40米邊長(zhǎng)截短,縮短到25米。父親著急了,說(shuō):"那怎么成呢?那怎么成呢?這個(gè)羊圈太小了,太小了。"小歐拉也不回答,跑到另一條邊上,將原來(lái)15米的邊長(zhǎng)延長(zhǎng),又增加了10米,變成了25米。經(jīng)這樣一改,原來(lái)計(jì)劃中的羊圈變成了一個(gè)25米邊長(zhǎng)的正方形。然后,小歐拉很自信地對(duì)爸爸說(shuō):"現(xiàn)在,籬笆也夠了,面積也夠了。"

  父親照著小歐拉設(shè)計(jì)的羊圈扎上了籬笆,100米長(zhǎng)的籬笆真的夠了,不多不少,全部用光。面積也足夠了,而且還稍稍大了一些。父親心里感到非常高興。孩子比自己聰明,真會(huì)動(dòng)腦筋,將來(lái)一定大有出息。

  父親感到,讓這么聰明的孩子放羊?qū)嵲谑羌翱上Я。后?lái),他想辦法讓小歐拉認(rèn)識(shí)了一個(gè)大數(shù)學(xué)家伯努利。通過(guò)這位數(shù)學(xué)家的推薦,1720年,小歐拉成了巴塞爾大學(xué)的大學(xué)生。這一年,小歐拉13歲,是這所大學(xué)最年輕的大學(xué)生。

  2.八歲的高斯發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)定理

  德國(guó)著名大科學(xué)家高斯(1777~1855)出生在一個(gè)貧窮的家庭。高斯在還不會(huì)講話就自己學(xué)計(jì)算,在三歲時(shí)有一天晚上他看著父親在算工錢(qián)時(shí),還糾正父親計(jì)算的錯(cuò)誤。

  長(zhǎng)大后他成為當(dāng)代最杰出的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家。他在物理的電磁學(xué)方面有一些貢獻(xiàn),現(xiàn)在電磁學(xué)的一個(gè)單位就是用他的名字命名。數(shù)學(xué)家們則稱呼他為“數(shù)學(xué)王子”。

  他八歲時(shí)進(jìn)入鄉(xiāng)村小學(xué)讀書(shū)。教數(shù)學(xué)的老師是一個(gè)從城里來(lái)的人,覺(jué)得在一個(gè)窮鄉(xiāng)僻壤教幾個(gè)小猢猻讀書(shū),真是大材小用。而他又有些偏見(jiàn):窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書(shū)不必認(rèn)真,如果有機(jī)會(huì)還應(yīng)該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂(lè)趣。

  這一天正是數(shù)學(xué)教師情緒低落的一天。同學(xué)們看到老師那抑郁的臉孔,心里畏縮起來(lái),知道老師又會(huì)在今天捉這些學(xué)生處罰了。

  “你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰(shuí)算不出來(lái)就罰他不能回家吃午飯。”老師講了這句話后就一言不發(fā)的拿起一本小說(shuō)坐在椅子上看去了。

  教室里的小朋友們拿起石板開(kāi)始計(jì)算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一個(gè)數(shù)后就擦掉石板上的結(jié)果,再加下去,數(shù)越來(lái)越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來(lái)。

  還不到半個(gè)小時(shí),小高斯拿起了他的石板走上前去。“老師,答案是不是這樣?”

  老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說(shuō):“去,回去再算!錯(cuò)了。”他想不可能這么快就會(huì)有答案了。

  可是高斯卻站著不動(dòng),把石板伸向老師面前:“老師!我想這個(gè)答案是對(duì)的。”

  數(shù)學(xué)老師本來(lái)想怒吼起來(lái),可是一看石板上整整齊齊寫(xiě)了這樣的數(shù):5050,他驚奇起來(lái),因?yàn)樗约涸?jīng)算過(guò),得到的數(shù)也是5050,這個(gè)8歲的小鬼怎么這樣快就得到了這個(gè)數(shù)值呢?

  高斯解釋他發(fā)現(xiàn)的一個(gè)方法,這個(gè)方法就是古時(shí)希臘人和中國(guó)人用來(lái)計(jì)算級(jí)數(shù)1+2+3+…+n的方法。高斯的發(fā)現(xiàn)使老師覺(jué)得羞愧,覺(jué)得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點(diǎn)是不對(duì)的。他以后也認(rèn)真教起書(shū)來(lái),并且還常從城里買些數(shù)學(xué)書(shū)自己進(jìn)修并借給高斯看。在他的鼓勵(lì)下,高斯以后便在數(shù)學(xué)上作了一些重要的研究了。

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