“您盡管說。”我拍拍胸脯。

“現在有兩根香,假設每根香全部燃燒完需要1小時。”老爸在紙上畫了兩根直線,代表兩根香,“現在需要知道半小時有多長,怎麼辦?”

“這個……”我想了一下說道,“把香折斷,取一半的長度點燃?”

“不行。”老爸搖搖頭,“現在假設這兩根香都是不均勻的―這一點和古人的香不完全相同;就算你折斷的那一半燃燒完,也未必就正好是半個小時。”

“那……”我開始思考起來。

“自己想想吧。”老爸站起身來,打算出去。“估計至少要半個小時。”

“您還別那麼看不起我,我已經想出來!”我腦海中突然靈光一現,頓時想出了答案,“我把香的兩頭一起點燃,不管它均勻不均勻,一起燃燒完就是半小時!”

“腦子還真快。”老爸不禁讚許道,“不過這道題還沒完―第二問是:如何利用這兩根香測量出45分鍾來?45分鍾,也就是3個quarter。”

“這恐怕難了點吧?”我叫起來。

“是難了點,估計你至少要45分鍾才能想出來。”這下老爸真的起身離去了。

不過我思考了一陣,還是想出了答案,而且遠遠沒用45分鍾!

把第一根香的一端點燃,同時把第二根香的兩端點燃;當第二根香完全燃燒完後,正好就是30分鍾;這時再把第一根香的另一端也點燃,當第一根香完全燃燒完後,就是45分鍾。

妙算距離

“老爸,這兩天我一直在想上次那個‘稱’麵積的問題。”我一進門就對老爸說道,“其實它不光是利用單位麵積的問題,還有更深刻的思想在裏麵。”

―我說的“稱”麵積,是老爸教給我的一個方法:把一塊地圖粘在木板上稱重,再稱出這塊木板單位麵積的重量,即可算出地圖的“麵積”。

“嘿!我兒子都有深刻思想了!”老爸聽了我的話有些吃驚。

“您別起哄,聽我慢慢說。”我揮揮手,“其實這是把問題給轉化了,把麵積問題轉化成了重量問題。”

“不錯啊。”老爸大概沒聽出這裏有什麼“深刻的思想”。

“其實還可以有很多種轉化方式的,比如我也可以用拆分的方式。”我繼續解釋,“我可以把那張地圖裁成好多好多的小方塊,比如每塊1平方厘米,計算出它們的麵積;把那些不足1平方厘米的不規則小塊再細分,裁成好多好多1平方毫米的小方塊,再計算出它們的麵積……總之,我這樣無限地分下去,最後總能加出那個麵積來。”

“天哪!我兒子的思想是夠深刻的!”老爸驚呼起來,“這就是微積分的思想啊!大學的課程!”

“我真有那麼聰明嗎?”我有些沾沽自喜,但還是坦白道,“其實我沒想那麼深,隻是從曹衝稱象的故事裏得到了啟發。”

“曹衝稱象”的故事大家都知道:外國使者給曹操送來一頭大象,大家想要知道它的重量,卻沒有那麼大的秤來稱。後來曹操的聰明兒子曹衝想到了一個辦法:先把大象牽上一隻小船,小船自然會下沉一些,然後在它與水麵交界的地方畫一道線;接著把大象牽下來,放一些石頭上去,讓小船剛好也沉到那根線處。最後再把這些石頭一塊塊地稱一下,加起來就等於大象的重量。

“你的想法非常之好。”老爸讚許道,“不過有一點要注意,你的方法還有曹衝的方法,與‘稱’麵積那種轉化還是不太相同:那是把麵積問題轉化成了重量問題,而你轉化的隻是計算麵積的方法,算的還是麵積;曹衝轉化的也隻是計算重量的方法,算的還是重量―計算的性質沒有變。”

“這倒也是。”我明白了老爸的意思。

“我再給你舉個例子,咱們可以兩種方法都試試。”老爸的興趣來了。“據說在戰爭時期,我軍的偵察員要偵察一座橋梁的長度。但敵軍不許別人接近這座橋,除非乘火車經過。可火車一上橋,就把所有的窗簾都拉上,直到火車離開橋之後才能打開……”

“我知道了。”我打斷老爸的話說,“很簡單,隻要知道了火車的速度,再計算一下從掛簾到開簾的時間,就能知道橋的距離了。”

“這就是前一種轉化:把測量距離問題轉化成了測量時間問題。”老爸點頭道,“隻要知道了速度,就能算出距離。”

“還有別的轉化方式?”我問道,“通過距離算出距離?”

“自然。”老爸點頭,“你要知道,在當時的條件下,火車的速度是不那麼容易知道的。不但火車時快時慢,而且偵察員也沒工夫一次次地測試計算。”

“那怎麼辦?”

“據說那位偵察員一看到窗簾掛上,就開始閉目養神。”老爸頗為神秘地說道,“等窗簾摘下時,他已經知道了橋梁的長度。”

“別賣關子了,說的好像是個傳奇人物似的。”

“其實偵察員隻是知道另外一個參數,那就是每節鐵軌的長度,”老爸隻好揭開謎底。“而火車每走到鐵軌焊接的地方,都會‘咯瞪’一下―火車在橋上跑時這種‘咯瞪’尤其明顯。”

“我坐火車怎麼沒這個印象呢?”我回憶道。

“偵察員假裝閉目養神,其實是在心裏數‘咯瞪’”老爸繼續講,“假如每節鐵軌有6米長,要是咯嗜10下,橋長就是66米;要是咯嗜20下,橋長就是126米。”

“哈哈!我知道了!”我突然想到一件事,“現在火車跑的都是無縫鐵軌了,有的可以幾千米感覺不到一處焊接呢!我說我怎麼從來沒感覺過‘咯瞪’呢!”

“我們說的隻是一個方法嘛。”老爸笑笑,“這就是你那種把大距離問題拆分成小距離問題的方法。”