第一章數學科學1
巧稱蘋果
秋天到了,蘋果園裏,樹上碩果累累,一派豐收景象。
小明的叔叔是林場的工程師,星期天加班。小明要叔叔帶他到果園去玩。
小明和叔叔來到蘋果質量檢驗處。叔叔仔細察看了職工們的工作:把摘下的蘋果分類,檢驗,裝箱。
“叔叔,一箱蘋果有多重?”小朋問。
“四五十公斤吧,重量不一定相同。”叔叔說。
“咱們稱一稱吧!”小明要求道。
“好。”叔叔把小明領到一架磅秤旁邊。不巧,管計量的職工有事離開了,把磅秤的小秤砣收了起來,隻留下了100公斤的大秤砣。
小明不高興了:“那怎麼稱一箱蘋果的重量?”
叔叔想了想,說:“咱們把這5箱蘋果兩兩合稱吧!”
小明說:“兩兩合稱就是每兩箱一起稱,一共要稱10次。”
叔叔說:“對。不過,需要說明一下:咱們稱的是蘋果連同紙箱的重量,叫做毛重;箱子裏麵蘋果的重量叫做淨重。咱們以下說的每箱蘋果的重量,都是毛重。”
小明和叔叔抬起蘋果箱過稱,記錄如下:
5箱蘋果,兩兩合稱,重量(單位:公斤)為:
111,112,113,114,115,
116,117,118,119,121。
叔叔知道小明是數學課外小組成員,便想考考他:“你算算每箱蘋果的重量,”叔叔又補充,“假定每箱蘋果重量的公斤數都是整數。”
小明說:“我把這10個數加起來,除以20,不就算出來了!”
叔叔笑了:“那是平均數。你從這10個數中,能看出這5箱蘋果的重量有兩箱相同嗎?”
小明說:“因為這10個數兩兩不相同,而且前麵9個是連續自然數,所以,我推測這5箱蘋果的重量兩兩不相同。”
“對。還有呢?”
“還有……沒有了!”
叔叔啟發說:“你從最簡單的數,比如1,2,3下手,找找規律。”
小明說:“我試試看。1,2,3兩兩相加,得到3,4,5。這是什麼規律呢?”
叔叔說:“思考要來一個飛躍,由簡單到複雜,由具體到抽象,才能發現規律。你剛才說的,抽象到一般情況就是,3個連續自然數n,n+1,n+2,兩兩之和為2n+1,2n+2,2n+3,還有3個連續自然數。”
小明恍然大悟:“哎呀,我的腦子到這會兒才有點兒開竅。111,112,113應該是3個連續自然數兩兩相加而得到的,這3個數是……”
小明在草稿紙上做了一些計算之後,把草稿紙遞給叔叔,說:“我已經算出來了,這5箱蘋果的重量是……”
小明觀察出這10個數,它們兩兩不同,而且前9個是連續的自然數,在叔叔的啟發下推出,這5箱蘋果的重量兩兩不相同,而且最小的3個重量數可能是連續的自然數。因為3個連續自然數兩兩之和仍為3個連續自然數,所以首先推出最小的3個重量的公斤數為55,56,57,它們兩兩之和為111,112,113。其次,第四個公斤數不可能是58,因為不然的話,便有58+55=56+57=113,得出了兩個113,這與已知條件“兩兩合稱,結果兩兩不同”相矛盾。取第四個公斤數為59,經過試驗:
55+59=114,56+59=115,
57+59=116,
符合已知條件。類似地,可以求得第五個公斤數為62。
因此,這5箱蘋果重量的公斤數分別是
55,56,57,59,62。
紙的高度
數學小組活動的時候,同學們都向小伶表示祝賀:“小伶成了電視明星了!”“小伶回答問題‘完全正確’(一個同學模仿電視台著名的節目主持人的口氣),給咱們數學小組爭了光!”
“哦,原來是那天看烹飪大師大獎賽時回答了一個問題,這沒有什麼!”小伶謙虛地說。
李老師及時引導同學們找“數學感覺”。“數學感覺”這個詞是李老師自編的,其來源是體育界和音樂界:踢足球的常說“球感”,遊泳的常說“水感”,搞音樂的常說“樂感”……
李老師說:“小伶回答的問題不是沒有什麼,而是大有文章可做,是數學裏非常有趣而且有用的一個內容。”