数学故事:任意写一个三位数
做几次简单运算,可以发现一个小小规律。任意写一个三位数,例如135。把它的数字倒过来写,成为531。用其中较大的减去较小的,得到
531-135=396。
换几个另外的三位数,也做同样的计算,分别得到
876-678=198,
995-599=396,
963-369=594。
以上4个式子里得到的差,有一个明显的共同点:差的中间一位数字都是9。再仔细看看,还发现一个共同点:差的首、尾两位数字的和等于9。这样,通过观察和归纳,就发现了三位数颠倒相减的规律。还可以再随意写很多三位数颠倒相减的例子,来验证上面得到的规律,结果大部分都完全符合,只有两种例外情形。
第一种例外,如594-495=99,差是两位数99,不是三位数。
第二种例外,如323-323=0,这时的差是0。
由此可见,刚才初步归纳出来的规律,需要作两点小补充:
第一,如果差的末位数字是9,这个差一定是99;
第二,如果差的末位数字是0,这个差一定是0。
在其他情形下,差都是三位数。
这样一来,规律就完整了。你可以让你的朋友转过身去,在纸上任意写三位数,然后颠倒相减,只要把差的末位数字告诉你,就能猜出差是多少。
例如,朋友说,差的末位数字是8。你一看,末位数字非9非0,那么十位一定是9,百位等于用9减去个位,因而立刻说出,差是198。
朋友说,差的末位数字是5。一看这数字非9非0,你就说,差是495。
朋友说,差的末位数字是9。一看见数字是9,赶快小心点,见了9,答99,这时的差是99。
朋友说,差的末位数字是0。说不定朋友正在暗中发笑,什么末位数字,总共只有一位数字0。你一看,来者是0,小心了,特殊情形,0就是0,这时的差是0。
无论哪种情形,只要掌握规律,总能应答如流,一猜就准。
二千一百九十年前,在古希腊西西里岛的叙拉古国,出现一位伟大的物理学家。他叫阿基米德(公元前287——212年)。阿基米德的一生勤奋好学,专心一志地献身于科学,忠于祖国,受到人们的尊敬与赞扬。阿基米德曾发现杠杆定律和以他的名字命名的阿基米德定律。并利用这些定律设计了多种机械,为人民、为祖国服务。关于他生平的详细情况,已无法考证。但关于他发明创造和保卫祖国的故事,却流传至今。
杠杆定律的确立
人们从远古时代起就会使用杠杆,并且懂得巧妙地运用杠杆。在埃及造金字塔的时候,奴隶们就利用杠杆把沉重的石块往上撬。 造船工人用杠杆在船上架设桅杆。人们用汲水吊杆从井里取水,等等。但是,杠杆为什么能做到这一点呢?在阿基米德发现杠杆定律之前,是没有人能够解释的。当时,有的哲学家在谈到这个问题的时候,一口咬定说,这是“魔性”。阿基米德却不承认是什么“魔性”。他懂得,自然界里的种种现象,总有自然的原因来解释。杠杆作用也有它自然的原因,他决心把它解释出来。阿基米德经过反复地观察、实验和计算,终于确立了杠杆的平衡定律。就是,“力臂和力(重量)成反比例。”换句话说,就是:小重量是大重量的多少分之一重,长力臂就应当是短力臂的多少倍长。阿基米德确立了杠杆定律后,就推断说,只要能够取得适当的杠杆长度,任何重量都可以用很小的力量举起来。据说他曾经说过这样的豪言壮语:
“给我一个支点、我就能举起地球!”
叙拉古国王听说后,对阿基米德说:“凭着宙斯(宙斯是希腊神话中的众神之王,主管天、雷、电和雨)起誓,你说的事真是稀奇古怪,阿基米德!”阿基米德向国王解释了杠杆的特性以后,国王说:“到哪里去找一个支点,把地球举起来呢?”
“这样的支点是没有的。”阿基米德回答说。
“那么,要叫人相信力学的神力就不可能了?” 国王说。
“不,不,你误会了,陛下,我能够给你举出别的例子。”阿基米德说。
国王说:“你太吹牛了!你且替我推动一样重的东西,看你讲的话怎样。”当时国王正有一个困难的问题,就是他替埃及王造了一艘很大的船。船造好后,动员了叙拉古全城的人,也没法把它推下水。阿基米德说:“好吧,我替你来推这一只船吧。”
阿基米德离开国王后,就利用杠杆和滑轮的子理,设计、制造了一套巧妙的机械。把一切都准备好后,阿基米德请国王来观看大船下水。他把一根粗绳的末端交给国王,让国王轻轻拉一下。顿时,那艘大船慢慢移动起来,顺利地滑下了水里,国王和大臣们看到 这样的奇迹,好象看耍魔术一样,惊奇不已!于是,国王信服了阿基米德,并向全国发出布告:“从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他……”
称量皇冠的难题
在一般人看来,阿基米德是个“怪人”。用罗马历史学家普鲁塔克的话说:“他象是一个中了邪术的人,对于饭食和自己的身体全不关心。”有时候,饭摆在桌子上叫他吃饭,他好象没听见,仍旧在火盆的灰里画他的几何图形。他的妻子,要时时看守他。譬如他用油擦身的时候,便呆坐着用油在自己身上画图案,而忘记原来是作什么事的了。他的妻子更怕送他到浴堂里去洗澡,这个笑话是因为国王的一个新冠冕而引起的。
国王在前不久,叫一个工匠替他打造一顶金皇冠。国王给了工匠他所需要的数量的黄金。工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且重量跟当初国王所给的黄金一样重。可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去。”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,要他想法测定,金皇冠里掺没掺银子,工匠是否私吞黄金了。这次,可把阿基米德难住了。他回到家里苦思苦想了好久,也没有想出办法,每天饭吃不下,觉睡不好,也不洗澡,象着了魔一样。
有一天,国王派人来催他进宫汇报。他妻子看他太脏了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的时候,脑子里还想着称量皇冠的难题。突然,他注意到,当他的身体在浴盆里沉下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出来。同时,他觉得入水愈深,则他的体量愈轻。于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了。一边跑,一边叫:“我想出来了,我想出来了,解决皇冠的办法找到啦!”
他进皇宫后,对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你。”国王同意了。阿基米德将与皇冠一样重的金子、一块银子和皇冠,分别一一放在水盆里,看金块排出的水量比银块排出的水量少,而皇冠排出的水量比金块排出的水量多。
阿基米德对国王说:“皇冠掺了银子!”国王看了实验,没有弄明白,让阿基米德给解释一下。阿基米德说:“一公斤的木头和一公斤的铁比较,木头的体积大。如果分别把它们放入水中,体积大的木头排出的水量,比体积小的铁排出的水量多。我把这个道理用在金子、银子和皇冠上。因为金子的密度大,而银子的密度小,因此同样重的金子和银子,必然是银子的体积大于金子的体积。所 以同样重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水量就比银块的水量少。刚才的实验表明,皇冠排出的水量比金块多,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的。”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了。实验结果证明,那个工匠私吞了黄金。
阿基米德的这个实验,就是“静水力学”的胚胎。但他并不停留在这一点上,继续深入研究浮体的问题。结果发现了自然科学中的一个重要原理——阿基米德定律。即:把物体浸在一种液体中时,所排开的液体体积,等于物体所浸入的体积;维持浮体的浮力, 跟浮体所排开的液体的重量相等。
战争史上的一个奇观
公元前213年,罗马的军队由玛尔凯路率领进犯阿基米德的国家叙拉古。这时,年已七十五岁的阿基米德,也立刻竭尽自己的所有才能,帮助祖国,打击敌人。
罗马统帅玛尔凯路,接连攻下叙拉古的两座城后,更加狂妄自大。他认为,只要用五天的准备时间,就可以攻陷国都叙拉古城。但他恰恰没有想到,就是因为有一位热爱祖国的白发苍苍的老人阿基米德,就把他的一切计划打破了。
这场距今二千一百九十年前的战斗,被历史学家们称为:战争史上的一个奇观!
玛尔凯路率领着船队,从水上进攻叙拉古。他的每只战舰上的士兵都装备着弓箭、投石器和轻镖枪,要把叙拉古的守卫者赶下城去,然后通过架在战舰上的攻城机,让士兵冲进叙拉古。可是,阿基米德做了充分的准备。当敌人的舰队接近的时候,阿基米德就开动他制造的那些巨大的远程投射机器。远程投射机器能把二百多公斤的石块,投射一千多米远(相当于18世纪大炮的射程)。这些巨大的石块,象冰雹似地打在战舰上,打得玛尔凯路手忙脚乱,船沉兵死,一片惊慌。玛尔凯路只得急急忙忙把剩下的战舰撤走。
玛尔凯路又决定夜间进攻。他以为夜间阿基米德看不远,等舰队到了城下他那些巨大的远程投射机器就用不上了。可是,当玛尔凯路夜间进攻的时候,又倒了大霉。阿基米德短射程的机器开动了,这些机器不断地投掷出短镖枪、石块,使罗马军队又一次遭到沉重打击,连玛尔凯路也差一点丧命。
玛尔凯路不甘心放弃占领叙拉古的企图。他还是催促军队和强迫他的工程师们,继续同阿基米德较量。结果,都是徒劳。有时,罗马把带有攻城机的战舰冲到叙拉古的城下,守城者就把一种挂着“长嘴”的机器开动起来,一块块石头从“长嘴”里倾落下来,不 但把攻城机打得粉碎,而且也把战舰砸个稀烂,使罗马的士兵陷入绝境。有时,还从城上放下一种铁钩,这种铁钩用机器操纵着十分灵活,铁钩能钩住罗马兵船的船头,然后把兵船拉起来,使兵船向一边翻倒,扣进水里。
玛尔凯路使尽了各种进攻手段,都被阿基米德的发明打破了。罗马军队变得胆小如鼠,一看见从墙头上伸出条绳子,就抱头鼠窜拼命逃跑,并叫喊着:“阿基米德又使出一种机器来作弄我们了!”
玛尔凯路最后没有办法了,只得把叙拉古城团团围住,妄图把城里的人困死。他的这种办法,使得阿基米德也无能为力了。罗马 军队一直围困了八个月,最后乘叙拉古人欢度节日,而疏于防范的机会,从一个冷僻的城门偷袭进去,才把叙拉古攻陷。
当罗马军队冲进城的时候,玛尔凯路曾下令不要杀害这位伟大的物理学家。可是那时,阿基米德正在他的实验室里画他的图形。士兵冲进后,脚踏声惊扰了他。这种惊扰,使他惊醒过来,愤怒地喊道:“喂!你弄坏了我的图画,赶快跑开些!”结果,他的愤慨激怒了罗马士兵,阿基米德便死于刀下。
这主要是由于西方宗教的影响,几乎90% 的西方人相信基督教或耶稣会。在某些教派中,耶稣受难日是星期五。十三号通常是最后的晚餐。根据迷信,只要在每月的第13天,12个女巫(女巫)狂欢夜派对,第13个魔鬼撒旦就会在夜晚的高潮出现,给人们带来灾难。因此,西方人不仅忌讳“13”日期,也忌讳“13”数字。举个例子: 西方的许多建筑物都没有13层。
对于西方的迷信来说,13个传说基本上都离不开巫婆、魔鬼。甚至在睡美人的童话故事中,国王邀请了十二个巫婆,而第十三个巫婆是一个不请自来的邪恶化身。事实上,对于人类来说,很多事情都是因为我们想相信这样一些琐碎的事情而夸大的。一提到这个数字,人们的身体就会感到不舒服。事实上,不舒服仅仅是精神或心理上的不适。谢问道。人类对数字有一种“基于信仰”的偏好,不论国籍。不同的是,不同的民族对一个数字有不同的解释。在西方,数字13通常被认为是不吉利的,但是有一个条件,那就是13也是在星期五。除此之外,数字13本身并没有什么禁忌。
说数字13是禁忌是牵强附会的,因为耶稣的使徒之一犹大为了银子背叛了耶稣,并在近东传道时给他带来了痛苦。13在西方被禁止的真正原因是它发生在13号的星期五。圣经上说,上帝创造人类的时候,他先创造了亚当,然后从亚当那里取了一根肋骨,再创造了夏娃。
然而,亚当和夏娃并没有听从上帝的话,在蛇的引诱下,偷偷地吃了禁果,而那一天是13号和星期五,这样人类就有了原罪,所以在西方这一般是基督教国家,黑色星期五的数字13,在西方是禁忌的数字。因为亚当和夏娃违背神的话,他们失去了永生,但他们在星期五死了,他们的儿子该隐在星期五杀死了他的兄弟亚伯。这加强了基督教世界的禁忌。即使对于一些世界上最著名的人物来说也是如此,比如杰出的拿破仑在黑色星期五非常不情愿使用军事力量。好,现在的问题是。
1. 常言道:踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫。生活中处处有数学,只要你肯做有心人,实际例子俯拾皆是。
人民币是人们再熟悉不过的东西了,几乎每天都要和它打交道,但是对于人民币为什么只有1、2、5这三种数额的票面,而没有其它数额的票面这一问题,却很少有人问津。
其实这里就有一个数学道理。人民币作为一种流通货币,银行在发行时就考虑到货币的票额品种要尽量少,并且要能够容易地组成1至9这九个数字。这样既可完成货币的使命,又可以减少流通中的繁琐。通过精心挑选,1、2、5脱颖而出,成为最佳组合之一。因为用1、2、5这三个数可以组成10以内的其它任何数,而且所用的票数最多也只有3个,如:1+2=3,2+2=4,5+1=6,5+2=7,5+2+1=8,5+2+2=9,所以,只要1、2、5几种面额就足够用了。
另外,除了1、2、5这一种组合外,还有1、3、5也是符合前面两个要求的组合,用它也能组成 10以内的其它任何数,如:1+1=2,3+1=4,5+1=6,5+1+1=7,5+3=8,5+3+1=9。
看了以上的分析,你是否对身边的这一数学问题发生兴趣了呢?其实,生活中还有许多有趣的数学问题在等着你去挖掘、去探索……
2.“曹冲称象”的故事,大家都比较熟悉,可是“打捞铁牛”的故事却很少有人知道。
事情发生在很久以前的宋代。
永济县的城门口贴了一张醒目的官府“告示”,上面写着:黄河泛滥,城外浮桥冲毁。两岸拴桥的八大铁牛亦卷入水中。为重建浮桥,镇住洪水,有能力将铁牛一一捞出者,赏银千两……
告示前围着一堆人仰头观看,议论纷纷。人们常说“重赏之下必有勇夫”,可是“赏银千两”,虽是重金,却没有勇夫。一条铁牛数千斤重,那时候又没有现代起重机,谁有这么大的力量,能把铁牛拖上来?更何况铁牛还沉没在水下!有人说:“除非等水退下了,叫几百个人去抬……”
“眼下洪水泛滥,没有铁牛镇住……怎么能等到河水干涸呢?”
官府担忧,百姓也心急。告示贴出多日,无人敢揭榜应召。一天忽然来了个穿着宽大法衣面目清瘦的和尚,他认真地读了几遍告示后,便捋起衣袖,伸手揭下告示,将它折叠起来,从容地拿走。围观的人看着这位身体单薄的光头和尚,一片惊疑,有人鄙夷地问道:“师父,你揭榜是去捞铁牛吗?这话还用问吗?和尚没有回答。有人好奇地问道:“一个铁牛几千斤,八个铁牛数万斤重,师父,莫非有神仙帮助你捞吗?”和尚淡淡一笑,说:“铁牛是被水冲走的,我就让水再把它送上来。”这神神秘秘地回答,更让大家捉摸不透。
打捞铁牛的那天,围观的人群黑压压一片。只见那个光头和尚,请了一些助手,撑着两只木船,果然把铁牛一个个捞了出来。后来人们才知道,这位和尚就是著名的工程学家怀丙。
你能知道怀丙是怎样把铁牛从水里捞出来的吗?
怀丙和尚的方法是:
将两只木船装满泥沙,直至重量使船舷稍高出水面,并在两船之间横拴着一根粗大的木料,将船划到铁牛沉没的水上停下。
再请水性好的人,带着绳索潜入水底,将绳的一端牢系在铁牛身上,另一端拉紧,绑在两船之间的木料上。
最后,叫人把船上的泥沙扔到河里,这样船的重量减轻了,靠水的浮力,船舷便逐渐高离水面,从而通过木料上的绳索把铁牛提起,吊在水中。这样划动船浆,铁牛便被拖到新建浮桥的地方了。
3.传说古希腊的国王,想制一顶与泰尔的王冠一模一样的纯金王冠,便召见一位高明的首饰匠,向他说明了旨意,并如数让他称走了黄金。
过了一段时间之后,首饰匠如期将王冠交来,外表金碧辉煌,确实与泰尔的王冠完全相同,重量也恰如取走的黄金。国王按照自己原先的许诺,给了首饰匠重重的奖励。
但是那个首饰匠的举止行动像个骗子,被取去的黄金会不会偷换下来而掺进了别的金属?面对这个金色的王冠,国王的心一下子冷了!但是不把王冠熔化,又怎能判定黄金中是否掺了假?这么美丽辉煌的王冠,又怎么舍得再熔化?国王被这个难解的疑团日夜缠绕,寝食不安,终于卧病不起。
最后,他召见了阿基米德。
阿基米德是当时最著名的智者。国王把这个难题交给了他:必须检验王冠是不是纯金制造,却又不准损坏王冠的一丝一毫。
阿基米德苦思冥想,把所有想到的办法,都作了尝试,然而仍不能揭开王冠的秘密。他忘记了饮食、睡眠,忘记了洗澡、治病,痴痴迷迷,连梦中都叨念着:“王冠……国王……首饰匠……银子……金子……”
几个星期以后,阿基米德蓬头垢面,妻子把他赶进了浴室里。
当阿基米德浸入水中之后,突然感到自己的体重减轻了,只要轻轻用力,身体就能浮起……此时,他满脑袋的仍是王冠……国王……首饰匠……金子……银子……。身体一会儿沉下,一会儿浮上,浴盆的水位也一会儿升,一会儿降……
阿基米德忽翻身跳起,大声高呼:“有办法了,有办法了!”连衣服也没穿,光着身子直向王宫奔去,路上留下一条湿漉漉的足迹……
你知道,阿基米德从水的浮力中得到了什么启示吗?
解:阿基米德根据身体在浴缸中沉浮引起了水位升降的道理,取了一只盛满水的容器,将王冠放进水中,容器里的水必然溢出。他把溢出的水收集在另一个容器里。
接着他将一块与王冠同样重的纯金,也放进那个盛满水的容器中,再把溢出的水收集起来。
如果王冠是纯金制成的,那么两次溢出的水应该同样多,可是王冠排出的水,与纯金排出的水并不同,说明王冠中掺进了比重与纯金不同的材料,从而断定金冠中被掺了假。
阿基米德终于解决了难题。狡诈的金匠因此受到了惩罚。
4.解放战争时期,我军的两名侦察员在取得了重要情报后,大部队已经老早出发了。他们为了将情报及时送交部队首长,必须抄近路迎头赶去。
近路是一片荒无人烟的茫茫大沙漠。据当地群众说,穿过沙漠需要10天时间,但是根据沙漠的气候特点和人体负荷情况,每天最多只能带8斤食品和8斤水,而每人每天至少要消耗1斤食品和1斤水。这样,最后2天便会因无法得到食品和水的补充而葬身沙漠。
尽管当地可以找到民工,但是民工每人也只能带8斤食品和8斤水,各自所带的粮食和水连自己都不够消耗的。
怎么办呢?急得两个侦察员抓耳挠腮。
两人苦苦的思索着解决办法。
“有了,可以这么办!”忽然一个队员想出了妙法。两人一合计确实可行。
于是两个人便顺利地通过了沙漠,圆满地完成了任务。
他们想了什么办法呢?
解:他们雇用了一个民工,两天后,请民工回去,并给他2斤食品和2斤水供回去的路上用。民工余下的4斤食品和4斤水,两个队员平分,加上他们各自用剩的食品和水,每人仍是8斤食品和8斤水,而此时余下的路程也只需8天了。
除此以外,还可以想出别的办法来。
5. 一代相声大师侯宝林与著名数学家华罗庚相交甚好。
一天两位大师饮酒聊天,你言我语甚是开心之时,侯宝林问华罗庚:“2+3在什么情况下等于4?”华罗庚一时竟无法理解,正当他陷入思考时,侯宝林说:“只要数学家喝醉了,问题不就解决了吗?”
华罗庚禁不住哈哈大笑道:“好一个幽默大师,竞拿我取乐......”他又对侯宝林说:“我麻烦您到街上买一斤桔子汁,外带一包炒米花。一斤桔汁四角四分钱,我这里只给您四角四分,贵了我不买,少了我不依!”
侯宝林接受任务后,很快就回来了,他把一斤桔汁和一包炒米花交给了华罗庚。侯宝林是怎样完成任务的呢?原来侯宝林用四舍五入法走了十家食品店,每家只买一两,打了一斤桔子汁,余下四分钱买了一包炒米花。
6.韩信是汉代的大将,小时候便爱动脑筋,聪明过人。
传说有一天,街上的两个卖油人正在争吵不休。路过这里的韩信,出于好奇,呆呆地看着。他终于明白,原来这两个人合伙卖油,因意见不合,准备把油桶里还剩下的十斤油平分后各奔东西,又为了分油不均而争执不下。
韩信仔细端详着,他们手头没有秤,只有一个能装3斤的油葫芦和一个能装7斤的瓦罐。他们用油桶倒来倒去,双方总不满意,因而吵嚷起来。
有没有办法把油分精确呢?韩信面对两个各不相让的卖油人和眼前的油桶、瓦罐、油葫芦,默默沉思着。忽然眼前一亮,大声说:“你们不要吵了,没有秤,也能够分均匀!”说着,他把办法告诉了卖油人。按照韩信的办法,两个人重新再分,果然都很满意。
解:先用油葫芦连装三次,共装9斤,将7斤的瓦罐注满后,油葫芦里还剩2斤。然后将瓦罐的7斤再全部倒入油桶,这时油桶里是8斤油。再将油葫芦内的2斤油全部倒进瓦罐。最后用空葫芦在油桶里灌满(3斤),倒进瓦罐。这样,油桶里剩下的油和瓦罐中装的油都正好是5斤。双方各分其一,恰好各人所得完全相等。
7.闻名世界的埃及金字塔,几百年来不仅以它宏伟高大的气势吸引了无数旅游观光者,而且由于它设计的别致,建造的精巧,吸引了世界各地的科学家。据对最大的胡夫金字塔的测算,发现它原高146.5米(现因损坏还高137米),基底正方形每边长233米(现为227米)。但是,各底边长度的误差仅仅是1.6厘米,只是全长的14600分之一;基底直角的误差只有12",仅为直角的27000分之一度。此外,金字塔的四个面正向着东南西北,底面正方形两边与正北的偏差,也分别只有2’30"和5’30"。
这么高大的金字塔,建造精度如此之高,这使得科学家深信,古埃及人已掌握了丰富的几何知识。当科学家破译了古埃及人流传下来草片上的文字后,这一猜想得到了证实。
原来,在泥罗河三角洲盛产一种形状如芦苇的水生植物--纸莎草,古埃及人把这种草从纵面剖成小条,拼排整齐,连接成片,压榨晒干,用来写字,在纸莎草上写字。如今将这种纸草书的一部分整理出来,就是上面的样子。
1822年,一位名叫古博良的法国人弄清了它们的含义,使人们知道,古埃及人已学会用数学来管理国家和宗教事务,确定付劳役者的报酬,求谷仓的容积和田地的面积,按土地面积估计应该征收的地税,计算修造房屋和防御工程所需要的砖块数;计算酿造一定量酒所需谷物数量等等。换成数学的语言就是,古埃及人已经掌握了加减乘除运算、分数的运算;他们解决了一元一次方程和一类相当于二元一次方程组的特殊问题。纸草书上还有关于等差数列和等比数列的问题。他们计算矩形、三角形和梯形的面积,长方全、圆柱体、棱台的体积等结果,与现代计算值相近。
由于具有了这样的数学知识,古埃及人建成金字塔就不足为怪了。
8.有一个土耳其商人,想找一个助手。有两个人前来报名,商人想测验一下这两人中谁更聪明。他把两人带进一间既没有镜子,也没有窗户,全靠灯来照明的房子里。然后商人打开一个盒子说:“这里面有五顶帽子,两顶红的,三顶黑的,现在我把灯熄掉,我们三人每人摸一顶戴在自己的头上,然后我把盒子盖上,点亮灯后,你们要尽快说出自己头上戴的什么颜色的帽子。”说毕,就照着做了。当灯亮之后,两个人都看见商人戴着一顶红帽子。过了一瞬间,其中一个人说:“我戴的是黑色的帽子!”这个人猜对了。想一想,他是怎么猜对的?
想:应首先排除不可能的情况,然后一步步推出必然出现的情况。
解:猜对的人是这样推想的:一共两顶红帽子,商人头上已经戴了一顶红帽子,如果我戴的是红帽子,对方马上就能断定自己戴的是黑帽子。
我们都不能马上判断,显然对方和我戴的一样,都是黑色的帽子。由于他抢先一步,就猜对了。
9.我国已故著名的数学家华罗庚爷爷出生在一个摆杂货店的家庭,从小体弱多病,但他凭借自己一股坚强的毅力和崇高的追求,终于成为一代数学宗师。
少年时期的华罗庚就特别爱好数学,但数学成绩并不突出。19岁那年,一篇出色的文章惊动了当时著名的数学家熊庆来。从此在熊庆来先生的引导下,走上了研究数学的道路。晚年为了国家经济建设,把纯粹数学推广应用到工农业生产中,为祖国建设事业奋斗终生!
华爷爷悉心栽培年轻一代,让青年数学家茁壮成儿使他们脱颖而出,工作之余还不忘给青多年朋友写一些科普读物。下面就是华罗庚爷爷曾经介绍给同学们的一个有趣的数学游戏:
有位老师,想辨别他的3个学生谁更聪明。他采用如下的方法:事先准备好3顶白帽子,2顶黑帽子,让他们看到,然后,叫他们闭上眼睛,分别给戴上帽子,藏起剩下的2顶帽子,最后,叫他们睁开眼,看着别人的帽子,说出自己所戴帽子的颜色。
3个学生互相看了看,都踌躇了一会,并异口同声地说出自己戴的是白帽子。
聪明的小读者,想想看,他们是怎么知道帽子颜色的呢?“
为了解决上面的伺题,我们先考虑“2人1顶黑帽,2顶白帽”问题。因为,黑帽只有1顶,我戴了,对方立刻会说自己戴的是白帽。但他踌躇了一会,可见我戴的是白帽。
这样,“3人2顶黑帽,3顶白帽”的问题也就容易解决了。假设我戴的是黑帽子,则他们2人就变成“2人1顶黑帽,2顶白帽”问题,他们可以立刻回答出来,但他们都踌躇了一会,这就说明,我戴的是白帽子,3人经过同样的思考,于是,都推出自己戴的是白帽子。
看到这里。同学们可能会拍手称妙吧。后来,华爷爷还将原来的问题复杂化,“n个人,n-1顶黑帽子,若干(不少于n)顶白帽子”的问题怎样解决呢?运用同样的方法,便可迎刃而解。他并告诫我们:复杂的问题要善于“退”,足够地“退”,“退”到最原始而不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窃。
10.数学之所以有生命力,就在于有趣。数学之所以有趣,就在于它对思维的启迪。
以下就是一则概率论起源的故事。
更早些时候,法国有两个大数学家,一个叫做巴斯卡尔,一个叫做费马。
巴斯卡尔认识两个赌徒,这两个赌徒向他提出了一个问题。他们说,他俩下赌金之后,约定谁先赢满5局,谁就获得全部赌金。赌了半天, A赢了4局, B赢了3局,时间很晚了,他们都不想再赌下去了。那么,这个钱应该怎么分? 是不是把钱分成7份,赢了4局的就拿4份,赢了3局的就拿3份呢?或者,因为最早说的是满5局,而谁也没达到,所以就一人分一半呢?
这两种分法都不对。正确的答案是:赢了4局的拿这个钱的3/4,赢了3局的拿这个钱的1/4。
为什么呢?假定他们俩再赌一局,或者 A赢,或者 B赢。若是 A赢满了5局,钱应该全归他; A如果输了,即 A、 B各赢4局,这个钱应该对半分。现在, A赢、输的可能性都是1/2,所以,他拿的钱应该是1/2×1+1/2×1/2=3/4,当然, B就应该得1/4。
通过这次讨论,开始形成了概率论当中一个重要的概念—————数学期望。
在上述问题中,数学期望是一个平均值,就是对将来不确定的钱今天应该怎么算,这就要用 A赢输的概率1/2去乘上他可能得到的钱,再把它们加起来。
概率论从此就发展起来,今天已经成为应用非常广泛的一门学科。
A. 生活中的数学故事
傍晚,我抄在奥林匹克书中看到一道难题:果园里的苹果树是梨树的3倍,老王师傅每天给50棵苹果树20棵梨树施肥,几天后,梨树全部施上肥,但苹果树还剩下80棵没施肥。请问:果园里有苹果树和梨树各多少棵?
我没有被这道题吓倒,难题能激发我的兴趣。我想,苹果树是梨树的3倍,假如要使两种树同一天施完肥,老王师傅就应该每天给“20×3”棵苹果树和20棵梨树施肥。而实际他每天只给50棵苹果树施肥,差了10棵,最后共差了80棵,从这里可以得知,老王师傅已经施了8天肥。一天20棵梨树,8天就是160棵梨树,再根据第一个条件,可以知道苹果树是480棵。这就是用假设的思路来解题,因此我想,假设法实在是一种很好的解题方法。
B. 数学与生活的小故事
一、自己身体的计算器
我们身体真的很奇妙,手是一个常见的计算器。最常见的手的计算是9的倍数计算。
计算9的倍数时,将手放在膝盖上,像下表中所示,从左到右给你的手指编号。现在选择你想计算的9的倍数,假设这个乘式是7×9。只要像上图所示那样,弯曲标有数字7的手指。然后数弯曲的那根手指左边剩下的手指数是6,它右边剩下的手指根数是3,将它们放在一起,得出7×9的答案是63。
四、掷硬币并非最公平
抛硬币是做决定时普遍使用的一种方法。人们认为这种方法对当事人双方都很公平。因为他们认为钱币落下后正面朝上和反面朝上的概率都一样,都是50%。但是有趣的是,这种非常受欢迎的想法并不正确。
首先,虽然硬币落地时立在地上的可能性非常小,但是这种可能性是存在的。其次,即使我们排除了这种很小的可能性,测试结果也显示,如果你按常规方法抛硬币,即用大拇指轻弹,开始抛时硬币朝上的一面在落地时仍朝上的可能性大约是51%。
之所以会发生上述情况,是因为在用大拇指轻弹时,有些时候钱币不会发生翻转,它只会像一个颤抖的飞碟那样上升,然后下降。如果下次你要选出将要抛钱币的人手上的钱币在落地后哪面会朝上,你应该先看一看哪面朝上,这样你猜对的概率要高一些。但是如果那个人是握起钱币,又把拳头调了一个个儿,那么,你就应该选择与开始时相反的一面。
C. 日常生活中与数学有关的例子
....数学与生活搜一下了.
联系生活实际,体会数学的应用价值
我们到底要培养孩子什么?我认为,归根结底是培养学生的数学能力,而数学能力的核心是运用所学知识解决生活中实际问题的能力。想让学生获得这种能力,关键要让他们体会到数学的应用价值,培养他们的应用意识和欲望。因此,数学学习要回归于儿童的生活,要在学习中时时关注儿童关心什么?对什么感兴趣?经历了什么?在生活中发现了什么?创造性地挖掘课程资源,让数学学习与儿童自己的生活充分地融合起来,将数学学习纳入他们的生活背景之中,进而培养学生解决实际问题的能力。
一、在实际生活中感受数学的存在,抽象出数学知识。
小学数学中的许多概念都可以在现实生活中找到相应的实例。例如,我在《体积和体积单位》的课始导入中,是这样设计的:
师:同学们,老师非常想和大家交个朋友,愿意吗?
生:(非常高兴地齐答):愿意。
师:是朋友就应该相互了解,老师想了解一下大家,可以吗?
生:(兴奋地齐答):可以。
师:我在家里,我的女儿特别喜欢穿我的鞋子和衣服,你们在家是不是也是这样呢?
生:是的。
师:穿上你爸爸的衣服有什么感觉?
生a:很大。
生b:非常肥大。
生c:像裙子一样。
......
师:你爸爸穿你的衣服吗?(学生感到很好笑。)
师:你们笑什么?
生1:我的衣服太小,爸爸穿不上。
生2:爸爸会把我的衣服撑破的。
......
师:你的衣服,你爸爸为什么穿不上?像这样看起来很简单的问题,实际上包含着丰富的数学知识,每个同学都应该善于从生活中发现数学问题。今天我们一起研究“体积和体积单位”,相信通过学习,你们会更深入地知道爸爸为什么 *** 你的衣服。
“穿 *** 爸爸的衣服?”这一学生都体验过的,颇具人情味的问题让儿童深切感受到数学实际就在我们身边,“一不小心”就会用到它。
对小学生而言,在生活中形成的常识、经验是他们学习数学的基础。所以我们要努力拓展学生认识数学、发现数学的空间,重视儿童数学经验的积累。例如,在质量单位的教学中,为帮助学生建立"千克"的概念,我们先让学生购买不同质量的物品,再用手掂这些物品,多次感受后尝试估计一些物品的质量。学生对"质量"的概念有了这样的感性认识之后,很容易地解决"千克"有多重的问题。再如,二年级的学生认识了简单几何图形后,我们让学生采用归类整理的方法,尽可能多地从生活实例中找出图形,注上名称,然后测量出这些图形每条边的长度,算出每个图形所有边长的和,使学生初步建立"周边长"的概念,为以后学习"长方形和正方形的周长"作有力铺垫。
二、运用数学知识解决实际问题。
1、结合生活实际,培养数学意识。
生活中处处有数学,把学数学和生活体验结合起来,不仅生动、深刻,而且进行了人文教育。学习了长度单位,让学生思考生活中哪些地方需要长度单位;学习了圆的知识后,让学生从数学的角度说明为什么车轮的形状是圆的,方的和三角形的行不行?为什么?还可以让学生想办法找圆形物体的圆心。在教学中,结合生活实际,让他们知道每天吃多少米、用多少水、耗多少电都要进行计算。这样通过了解数学知识在实际中的广泛运用,培养学生用数学眼光看问题,用数学头脑想问题,增强学生用数学知识解决实际问题的意识。
2、把生活中的问题转化为数学问题。
例如,教学“平均数”一课时,将学生分成四人一组,计算每个小组的平均身高,此时学生的热情一下子高涨起来。求出结果后,让学生进一步比较:“哪一组的同学最高?哪一组的同学最矮?” “我们班的男生和女生身高情况如何?对这些数据进行研究。你能得出哪些结论?”这种活动与学生自身生活相结合,可以使他们产生强烈的求知欲。
再如,春游之前,让学生解决问题:学校组织五年级师生去恩龙山庄春游,教师30人,学生300人。门票价格:成人每位30元,学生每位10元;团体票50人(含50人)以上每人12元。按照这种价格,我们怎样购票最省钱?请大家设计一种你认为最好的购票方案。学生设计完后,教师和同学们一起将不同方案公布于众,进行比较选优;最后选出一种都认为最好、最省钱的方案。这种数学能力考查活动,既培养了学生科学理财的意识,又拓宽了知识面。
3、加强实际操作,培养动手能力。
理论与实际往往有很大差距,要想使所学的知识能真正运用到实际生活中,必须加强实际操作,培养把所学知识运用于生活实际的能力。
案例1:教了“比和比例”之后,我有意把学生带到篮球场上,要学生测量计算篮球架的高度。如何测量?多数同学摇头,少数几个窃窃私语:
生a:爬上去量!
生b:爬上去也够不着顶端啊。好危险的!
生c:……
正当同学们议论纷纷的时候,我适时取来了一根长1.5米的竹竿,笔直插在球场边。这时阳光灿烂,马上出现了竹竿的影子,量得这影子长1米。
我启发学生思考:从竿长是影子的1.5倍,你能想出测篮球架高度的办法吗?
生d:球架高也是它的影长的1.5倍。
生e补充:必须要在同一时间内。
这个想法得到肯定后,学生们很快从测量篮球架影子的长,算出了篮球架的高。回到教室后,我又说:“你们能用比例写出一个求篮球架高的公式吗?”学生小组合作,议论纷纷,不一会就得出:竿长:竿影长=篮球架高:篮球架影长 或 竿长: 篮球架高=竿影长:篮球架影长……
此时,学生意犹未尽,完全沉醉于探讨活动中,增长了知识,锻炼了能力。
案例2:教学比例尺知识时,教师首先从生活入手进行导课激趣:"老师暑假要去北京旅游,你能帮助我测算一下宁国到北京的路程吗?"学生兴趣盎然,各自在备好的"中国地图"上认真地测算。为测两地的图上距离,有的同学用直线折测的方法沿公路线重叠或沿铁路线重叠,再将重叠过的线拉直,求出了图上距离;有的用直尺直接量两地的直线距离。如何用图上距离求实际路程呢?同学们边看图例,边讨论,边试做。有的用线段比例尺上每厘米代表的实际距离乘图上距离,有的用图上距离乘分数比例尺的分母,也有的用图上距离除以比例尺。讨论交流时,许多同学对直尺直接测量两地直线距离的方法提出疑问。最后,大家一致认为:确定旅游路线应该按图上两地铁路或公路的长度作为图上距离,然后求出两地的实际路程。用线段比例尺可以这样求:每厘米所表示的千米数×图上距离=实际路程;用分数比例尺可以这样求:图上距离÷比例尺=两地路程。之后,老师让同学们设计一种最佳进京旅游方案。同学们乐此不疲,整个学习过程一直处于轻松愉悦、兴致盎然的气氛中。使学生既解决了生活中的问题,又发现了新知识,更调动了学生学习数学的兴趣。
在传授数学知识和训练数学能力的过程中,教师自然而然地注入生活内容;在参与关心学生生活过程中,教师引导学生学会运用所学知识为自己生活服务。使学生认识到知识来源于生活实践,又要应用到生活实际中去解决实际问题,从而真正体会到数学的价值所在。
参考资料://./question/3662153
D. 二年级学生编写生活中的数学故事
1亲子节目《爸爸去哪儿》第二期将有6名小朋友参加,3个男孩儿3个女孩,请问有多少个老爸参加呢?
2春节小明收了1000元压岁钱,用50元买书,50元买玩具,交给妈妈500元,剩余的钱他准备捐给贫困山区的孩子,他想给山区的孩子捐一台学习机,可是学习机要450元,他的钱够吗?
E. 生活中的数学故事。短!
1、从前有个牧民,临终时还有一桩心事未了,即要把117只羊分给三个儿子,于是立下遗嘱:“分给老三1/2,分给老二1/3,分给老大1/9”,牧民死后.三个儿子不知如何1/3分,就去请教邻居,聪明的邻居牵着自己的一只又大又肥的羊来替他们分.连同这只羊一共十八只,老三分得9只,老二分得6只,老大分得2只.三兄弟把自己分到的羊牵走后,这位邻居也高兴地牵着自己家那只又大又肥的羊回家了.
2、【轻松一刻】:缅甸农夫为国王分鸡
缅甸有个贫穷的农夫,希望有朝一日能富裕起来。一天他拿了一只公鸡,把它献给国王。
国王笑道:“一只公鸡对我来说是微不足道的礼物。我一家六口:我、王后、我的两个儿子和两个女儿。我们怎么分这只公鸡呢?”
农夫割下鸡头献给国王,说:“陛下是一国之首,所以请收下鸡头这份厚礼。”接着割下鸡背上的肉,说:“这个献给王后——王后的背负着全家的重担。”又割下两只鸡脚,说:“这两只给两个王子。他们将踏着你的足迹,登上统治者的宝座。”
随后,割下两只翅膀说:“让两个公主每人得到一只翅膀,因为她们有朝一日出嫁时,就要同她丈夫一起远走高飞。剩余的部分是属于我的,因为我是陛下的客人,而主人有义务用最好的食品招待来客。”
国王听了农夫机智的回答非常满意,便赏给他许多金银和宝石。有个贪婪成性的人,了解到农夫发迹的经过后,就带着五只公鸡来到王宫,对国王说:“小人敬献五只公鸡问候陛下。”
国王一眼便看出此人的来意,就说:“我很乐意接受你的五只公鸡,但我一家有六口人,假如你能公平合理地把它们分给我们,我就大大嘉奖你。”贪心的男人不知道如何分配。他悔恨自己不该带五只公鸡,而应该带六只来。
国王差人把农夫招来,让他分。
农夫泰然自若地说:“陛下,这好办:一只公鸡献给陛下和王后,另外一只献给两位王子,第三只属于两位公主。剩下的两只公鸡属于我自己,因为我是陛下的贵客。这是分配公鸡的唯一合理的方法,因为陛下、王后和另一只公鸡加起来等于三,陛下的两位王子和一只公鸡加起来等于三,陛下的两位公主和一只公鸡加起来等于三,而我和剩余的两只公鸡加起来也等于三。“国王非常满意,赏给农夫两只公鸡,还给了他一大笔奖赏。而那个贪财的男人却两手空空,扫兴而归。
F. 生活中的数学小故事
一个星期天的上午,我和爸爸妈妈在家里看电视,电视上正在播放一场蓝球比赛。看了一会儿,爸爸突然对我说:“祺祺,我来考你一个数学问题,看看你会不会?”我张口就说:“好的,没问题。”爸爸想了一下,说到:“假设红队一分钟投8个球,蓝队一分钟投6个球,他们一起投了8分钟之后,蓝队提高命中率一分钟投10个球,红队由于体力不支减少投球只数一分钟投6个球,问多少分钟后红队和蓝队投进的只数相同?”
我想了一会儿没做出来,过了好长时间他还是没想出来。时间一分一秒的过去了,我实在想不出来,只得不好意思地说:“没了草稿本,我做不出来。”我知道,就算我有草稿本也未必做得出来。
这个时候,妈妈对我说:“原来红队一分钟比蓝队多投进2个,一共投了8分钟,也就是8×2=16(个);后来蓝队反超每分钟比红队多投4个,那么16个球要投几分钟呢?16÷4=4(分钟),要4分钟才能追上。”我说:“原来这么简单!我怎么没想到呢?”爸爸笑着说“简单嘛?这说明你考虑的思路有问题。在现实生活中,我们要善于去发现事物,找出它们的规律,那你就会觉得生活中的数学比课堂上讲有意思多了。”
通过这件事,我发现生活中的数学确实是无处不在,生活中、学习中到处都有。从此,我就更加喜欢数学了!
G. 生活中的数学小故事范文
1、数学小故事——找零钱
一家手杖店来了一个顾客,买了30元一根的手杖.他拿出一张50元的票子,要求找钱.
店里正巧没有零钱,店主到邻居处把50元的票子换成零钱,给了顾客20元的找头.
顾客刚走,邻居慌慌张张地奔来,说这张50元的票子是假的.店主不得已向邻居赔偿了50元.随后出门去追那个顾客,并把他抓住说:“你这个骗子,我赔给邻居50元,又给你找头20元,你又拿走了一根手杖,你得赔偿我100元的损失.”
这个顾客却说:“一根手杖的费用就是邻居给你换零钱时你留下的30元,因此我只拿了你70元.”
请你计算一下,手杖店真正的损失是多少?这里要补充一下,手杖的成本是20元.如果这个顾客行骗成功,那么共骗得了多少钱?
2、故事:猴子捞帽
一群猴子在井旁玩,一阵风将一只猴子的帽子吹到井里,他招呼来18个小伙伴,从井上方的松上一个接一个去捞帽子,有4只猴子没有上树,就捞着了帽子,问:是几只猴子上树下井接在一起把帽子捞上来的?
3、故事:蜗牛何时爬上井?
一只蜗牛不小心掉进了一只枯井里,它趴在井底上哭起来,一只癞蛤蟆过来,翁声翁气的对蜗牛说:“别哭了,小兄弟,哭也没用,这井壁又高又滑,掉到这里只能在这里生活了。我已经在这里生活了许多年了。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,我一定要爬出去,请问这口井有多深?”“哈哈哈……,真是笑话,这井有10米深,你小小年纪。又背负着这么重的壳,怎么能爬出去呢?”“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,开始顺着井壁往上爬了,它不停的爬呀爬,到了傍晚,终于爬了5米,蜗牛特别高兴,心想:“照这样的速度,明天傍晚我就可以爬出去了。”想着想着不知不觉睡着了,早上,蜗牛被一阵呼噜声吵醒了,一看,原来是癞大叔还以睡觉,他心里一惊:“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,咬咬牙,又开始往上爬,到傍晚又往上爬了5米,可晚上,蜗牛又滑下来4米,就这样,爬呀爬,滑呀滑,最后坚强的蜗牛终于爬上了井台。聪明的小朋友你能猜出来蜗牛用了多少天才爬上井台的吗?
笛卡尔,17世纪时出生于法国,他对于后人的贡献相当大,
他是第一个创造发明坐标的人,可惜一生穷困潦倒。
当时法国正流行黑死病,笛卡尔不得不逃离法国,
于是他流浪到瑞典当乞丐。
某天,他在市场乞讨时,有一群少女经过,
其中一名少女发现他的口音不像是瑞典人,
她对笛卡尔非常好奇,于是上前问他……
你从哪来的啊?
法国
你是做什么的啊?
我是数学家。
这名少女叫克丽丝汀,18岁,是一个公主,
她和其它女孩子不一样,并不喜欢文学,而是热衷于数学。
当她听到笛卡尔说名身份之后,感到相当大的兴趣,于是把笛卡尔邀请回宫。
笛卡尔就成了她的数学老师,将一生的研究倾囊相授给克丽丝汀。
而克丽丝汀的数学也日益进步,直角坐标当时也只有笛卡尔这对师生才懂。
后来,他们之间有了不一样的情愫,发生了喧腾一时的师生恋。
这件事传到国王耳中,让国王相当愤怒!
下令将笛卡尔处死,克丽丝汀以自缢相逼,
国王害怕宝贝女儿真的会想不开,
于是……将笛卡尔放逐回法国,并将克丽丝汀软禁。
笛卡尔一回到法国后,没多久就染上了黑死病,躺在床上奄奄一息。
笛卡尔不断地写信到瑞典给克丽丝汀,但却被国王给拦截没收。
所以克丽丝汀一直没收到笛卡尔的信……
在笛卡尔快要死去的时候,他寄出了第13封信,
当他寄出去没多久后...就气绝身亡了。
这封信的内容只有短短的一行……
r=a(1-sinθ)
国王拦截到这封信之后,拆开看,发现并不是一如往常的情话。
国王当然看不懂这个数学式,于是找来城里所有科学家来研究,
但都没有人能够解开到底是什么意思。
国王心想……反正笛卡尔快要死了,
而且公主被软禁时郁闷不乐的,所以,就把信交给克丽丝汀。
当克丽丝汀收到这封信时,雀跃无比,
她很高兴她的爱人还是在想念她的。她立刻动手研究这行字的秘密。
没多久就解出来了,用的就是直角坐标图(注:实际上是极坐标系)
当θ=0°时,r=a(1-0)=a …… A点
当θ=90°时,r=a(1-1)=0 …… B点
当θ=180°时,r=a(1-0)=a …… C点
当θ=270°时,r=a(1+1)=2a …… D点
把A,B,C,D四点用弧线连接起来……
连接出来……就是有名的心脏线!
这就是笛卡尔和克丽丝汀之间秘密数学式……
不久之后那位国王也死了,克丽丝汀继承王位,
登基之后马上派人在欧洲四处寻找笛卡尔的踪迹,可惜……人已故。
传说,这第13封的情书还保留在欧洲的笛卡尔纪念馆里……
勒内·笛卡尔(公元1596~公元1650)
著名的法国哲学家、科学家和数学家勒内·笛卡尔(Descartes René)于1596年出生在都兰省海乐村。少年时期他上过一所环境优雅的耶稣会学校──尖塔中学。二十岁在普瓦杰大学(Université de Poitiers)获得法律学学位。虽然笛卡尔受过良好的教育,但他却认为除了数学以外,任何其它领域的知识皆是有懈可击的。从此,他没有继续接受正规教育,而是决定漫游整个欧洲,开阔视野,见悉世面。由于笛卡尔的家庭经济富裕,足以使他囊满无挂,悠哉游哉。
从1616年到1682年,笛卡尔做了广泛的游历。他曾在三个军队中(荷兰、巴伐利亚和匈牙利)短期服役,但是他显然未参加任何战斗。他还观光过意大利、波兰、丹麦及其它许多国家。在这些年间,他系统陈述了他认为他发现真理的一般方法。他五十二岁时,决定用此方法将世界做个综合性的描述。当时他定居荷兰。此后的二十五年一直生活在那里,他选择了荷兰,因为那里有更多的思想自由,还可以躲避巴黎社会的纷扰。
1629年他写了《思维指南录》一书,概述了他的方法(但是这本书从未完稿,也许从未打算发表,直到他去世五十多年后他的第一版才问世)。在1630年到1634年期间,笛卡尔运用自己的方法研究科学。为了学到更多的解剖学和生理学知识,他亲自做解剖。他在光学、气象学、数学及其他几个学科领域内都独立从事过重要研究。
笛卡尔本想在一本题为《世界》的书中介绍他的科研成果,但是当该书在1633年快要完稿时,他获悉意大利教会的权威们宣告伽利略有罪,因为他拥护哥白尼的日心说。虽然笛卡尔在荷兰未受到天主教权威的迫害,但是他还是决定谨慎从事,收书稿进箧入匣,因为在书中他捍卫了哥白尼的学说。但是在1637年他发表了最有名的著作《正确思维和发现科学真理的方法论》,通常简称为《方法论》。
《方法论》是用法文而不是用拉丁文写成的,一切有文化的人都可以通读,包括没有学过古典语言的人。在《方法论》中附有三篇论文,在这三篇论文中笛卡尔给出了用自己的方法做出发明的例子。第一篇《光学》论文中,笛卡尔提出了光的折射定律(但是这个定律在此之前就已被威勒勃劳德·斯内尔发现);讨论了透镜和多种其它光学仪器;描述了眼睛的功能及病态的原因;提出了一种光的学说,后来为克里斯琴·海更斯系统阐述的光波学说揭开了序幕。他的第二篇论文第一次用现代的观点来探索气象,讨论了云雨风,正确解释了彩虹的形成原因。他批驳热是一种不可见的流体组成的观念,指出热是一种内在运动形式的正确推论(但是这个推论以前已由弗朗西斯,培根和其他人提出过)。在第三篇论文中,笛卡尔介绍了他所有的贡献中最重要的──解析几何。这是一项重大的数学进展,为牛顿发明微分开辟了道路。
也许笛卡尔哲学的最大有趣之处来自他的方法。笛卡尔十分留心被普遍接受的大量错误的概念,决定要达到恢复真理的目的,就须得从零开始做起。因此他开始怀疑一切──老师教给他的一切,他的所有最崇高的信仰,所有的常识观念,甚至外部世界的存在,连同他自己的存在──总之是一切的一切。
这自然就引出了一个问题:怎样才能消除如此普遍的怀疑来获得一切事物的可靠知识呢?笛卡尔用形而上学观点进行了一系列创造性的推论,证明出使自己满意的结果:由于他自己的存在(我思故我在),上帝才存在,外部世界才存在,这就是笛卡尔学说的起点。
笛卡尔方法具有双重意义。第一,他把“什么是知识”这个认识论的基本问题置于他的哲学体系的中心。早期的哲学家力图描写世界的本质,但是笛卡尔教导我们这样的问题若不和“我怎么能知道?”联系在一起,就得不出满意的回答。
第二,笛卡尔认为,我们不应该从信仰开始而是从怀疑开始。(这恰好与圣·奥古斯丁及大多数中世纪神学家的看法相反,他们认为信仰第一)。这样笛卡尔确实得出了正统神学的结论。但是他的读者对他的倡导方法远比对他得出的结论还要更为重视(教会担心他的著作会起破坏性作用不是没有理由的)。
笛卡尔在他的哲学中强调精神和物质之间的区别,在这方面他提倡彻底的二元论。这个区别以前就有人提出过,但是笛卡尔的论著引起了对该问题的哲学讨论。他所提出的问题从那时以来就引起了哲学家的兴趣,但是尚未得到解决。
笛卡尔的物质宇宙观也很有影响。他认为整个世界──除了上帝和人的心灵之外──都是机械运动的,因此所育的自然事物都可以用机械原因来解释。他否认占星术、魔法以及其它迷信形式,同样否认了对事物所做的一切目的论的解释(也就是他寻找直接的机械原因,否定事物的发生是为了某种遥远的终极目的的认识)。由笛卡尔的观点可以看出,动物从本质上讲就是复杂的机械,人体也受通常的力学定律所支配。从那时起,这就成了现代生理学的基本观点之一。
笛卡尔提倡科学研究,认为把它应用于实践会有益于社会。他觉得科学家应避免使用模糊不清的概念,应该努力用数学方程来描述世界。所有这些听起来倒很合乎现代要求,但是笛卡尔虽然自己也亲自做观察实验,但是却从未强调过实验在科学方法中的极其重要性。
早在笛卡尔几年之前,著名的英国哲学家弗朗西斯·培根提出要搞科学研究,并且会从中受益。笛卡尔“我思故我在”的著名观点也并不新奇,圣。奥古斯丁早在一千二百多年前就提出过(当然用词不同)。同样,笛卡尔对上帝存在的“证明”也只不过是圣·安瑟尔姆(1033──1109)最先提出的实体观点的一种变体。1641年,笛卡尔发表了另一部名著《冥想录》,1644年,他的《哲学原理》问世。这两部著作都是用拉丁文写成的,1647年又有译本问世。
虽然笛卡尔是一位文笔精练语句华丽的散文体作家,但是他的文风复古,令人瞠目不解。的确,他的话听起来常常使人感到他是一个中世纪的学究,也许是他采用理性主义方法的原因。而弗朗西斯·培根虽然比笛卡尔早生三十五年,却完全具有现代的风格。
笛卡尔的著作清楚地表明了他是上帝虔诚的信徒。他认为自己是一个良好的天主教徒,但是教会的权威不喜欢他的观点,他的著作被列入天主教的禁书之列。即使在信奉新教的荷兰(当时也许是欧洲最宽容的国家),笛卡尔也被指控为无神论者,他同教会的权威发生了矛盾,不胜烦恼。
笛卡尔的哲学受到了他的同时代人的强烈批判,在一定程度上是因为他们感到其中有循环推理。后来的哲学家指出了他体系中的许多缺陷,今天没有谁会捍卫他的体系。但是一个哲学家的重要性并不完全取决于他的体系的正确性,更重要的是看他的思想──更确切地说是别人从他的著作中吸取思想的精华──是否具有广泛的影响,基于这一点,笛卡尔无疑是一位重要的人物。
笛卡尔至少有五个观念对欧洲思想有着重大影响:①力学宇宙观;②对科研的积极态度;③在科学中强调使用数学;④提倡在初期采取怀疑主义;⑤重视认识论。
在估价笛卡尔的整个影响时,我还考虑到了他那令人难忘的科学成就,特别是解析几何的发明。就是这个因素,我才确定把笛卡尔的名次比伏尔泰、卢梭和弗朗西斯·培根这样杰出的哲学家的名次排得高些。([美]迈克尔·H·哈特)