你看過《月亮寶石》這本書嗎?《月亮寶石》是十九世紀英國著名作家威廉·威爾基·柯林斯(1824-1889)的代表作,這本書被後世譽為“第一部英國偵探小說,也是最偉大的一部”。柯林斯也因此而被戴上“現代偵探小說的鼻祖”的桂冠。以寫福爾摩斯探案小說聞名今世的柯南·道爾也在很大程度上受到他的影響。

這部小說是圍繞著一顆價值連城的黃色的印度鑽石而展開的。這顆寶石原來一直被鑲嵌在一尊四隻手的印度神——月亮神的前額上。

1799年,英國侵略者攻入印度聖城塞林加柏爾。官兵燒殺劫掠,無惡不作。

英國侵略軍軍官亨卡什搶到這顆寶石後,把它帶回英國。而印度愛國者不甘心國寶流落異邦,也跟蹤來到英國。伺機奪回。亨卡什嫁禍於人,臨死前把寶石送給侄女雷茜兒,但雷茜兒得到寶石的當晚就失竊了。

於是探長得以登場大顯身手。幾經波折,撲朔迷離的案情終於真象漸白。原來是以慈善家麵目出現的雷茜兒的表哥艾伯懷特偷走了寶石。

艾伯懷特一方麵為了逃避印度愛國者的追索,另一方麵也為了銷贓方便,想把寶石帶到阿姆斯特丹去割成幾塊,他認為寶石如被割成幾塊,不成完璧,印度愛國者就可能因為不能再鑲嵌到月亮神象上而放棄追索。從而有利於他銷贓。

當然,寶石被割開,價值會大跌。但飛來之財,對艾伯懷特來說也足夠他揮霍的了。

寶石的價值,要看它的純淨度,還要看它的顏色。而在顏色純度都一樣的情況下,其價值與重量的平方成正比。這塊寶石,據當時的寶石商,高利貸者魯克的估價,至少價值30000英鎊,這在當時已經可算是天文數字了。而且貪婪的魯克也是為了殺價才這樣壓低估價的。就算這塊寶石價值30000英鎊吧,再假定這塊寶石重G克拉(克拉是計算寶石的重量單位,1克=5克拉),於是可知一粒重1克拉的這種寶石。

為方便計,假定艾伯懷特準備把寶石割成重量為x克拉及(G-x)克拉的兩塊,於是

割開後寶石價y=[Kx2+K(G-x)]2=2KX2-2Kx+2KG

顯然,寶石的價格是x的二次函數,其中0<x<G,於是。

這就是說,割開後寶石價值一定受損失,且當寶石割成相等兩塊時受損失最大。此時的價值隻有原價的一半。

這個問題用幾何方法也可以說明。

如圖,取線段AB表示月亮寶石的重量G,即AB=G。

於是,月亮寶石的價值為KG2=K·SABCD。

設寶石被割成重為x=AM及G-x=BM的兩塊。在正方形的各邊上依次截取BN=CR=DP=AM,則MNRP也是正方形。

兩塊寶石價值和y=[kx2+K(G-x)]2=K(AM2+AP2)=K·MP2=KSMNRP。

顯然SMNRP<SABCD,即割開後寶石的價值要受損失。

如果取正方形ABCD的四邊中點E、F、G、H,則正方形EFGH的麵積xK則表示寶石被割成相等兩塊時的價值,下麵證明SEFGH≤SMNRP。

不妨設AH>AP。作PS‖AB,交HE於S,且設HE與PM交於O,易證S△OEM=S△OSP。

於是SAMP=SAEOP+SOSP=SAESP<SAEH。

∴SEFGH=SABCD-4SAEH<SABCD-4SAMp=SMNPR。

即當E、F、G、H為正方形ABCD的四邊中點時,其麵積取最小。

當然,故事的結局是:正當化裝成水手的艾伯懷特揣著寶石準備動身上阿姆斯特丹時,探長們趕到了,但三位印度愛國者先到了一步,奪走了寶石並重新把寶石送回國,並鑲嵌在月亮神的前額上去了!