正文 第16章 變臉大王——幾何(3)(2 / 2)

蜘蛛結的“八卦”形網,是既複雜又美麗的八角形幾何圖案,人們即使用直尺和圓規也很難畫出像蜘蛛網那樣勻稱的圖案。

冬天,貓睡覺時總是把身體抱成一個球形,因為球形使身體的表麵積最小,從而散發的熱量也最少。

自己造“產房”的高手

樺樹卷葉象蟲要“生產”了,它們會製作圓錐形的“產房”。雌象蟲爬到距葉柄不遠的地方,用銳利的雙顎咬透葉片,再往後退咬出第一道弧形裂口。然後爬到樹葉的另一側,咬出彎度小些的曲線。最後,它回到開頭的地方,把下麵的一半葉子卷成細細的錐形圓筒,卷上5-7圈;把另一半葉子朝相反的方向卷成錐形圓筒。於是,結實的產房就做成了,樺樹卷葉象蟲鑽了進去,安心產卵。

獨特的“夜視眼睛”

夜晚時我們人類都不太能看得清事物,而貓、狗以及老虎、獅子等夜行動物卻仍能外出捕獵,這是什麼原因呢?原來,它們的眼球後麵的視網膜是由圓柱形和圓錐形細胞組成的。圓柱形細胞適於弱光下感覺物體,圓錐形細胞則適合強光下感覺物體。夜行動物視網膜中圓柱細胞占絕對優勢,夜裏雖然光線極弱,但它們仍然看得清楚。

角度與獵物

老鷹從空中俯衝下來,總是采取一個最佳角度撲擊它的獵物。壁虎在捕食蚊子等小昆蟲時,總是沿磁卡螺旋形曲線爬行。鼴鼠這個超級近視眼挖掘地道時,總能沿著90°轉彎。

看看,動物中的“圖形”天才們的手藝不錯吧,簡直是巧奪天工,某些方麵我們的建築師也許都會自歎不如呢。

勾股定理——幾何學中一明珠

勾股定理是幾何學中的明珠之一。它是初等幾何中最精彩、最著名和最有用的定理。在從古巴比倫至今的悠悠4000年的曆史長河裏,它的身影若隱若現。許多重要的數學、物理理論中都能發現它的蹤跡,甚至連郵票、詩歌、散文、音樂劇中也能看到它的身影。

幾何學中的一明珠

千百年來,對勾股定理進行證明的人有著名的數學家,也有業餘數學愛好者,有普通的老百姓,也有尊貴的政要權貴,甚至有國家總統。也許是因為勾股定理既重要又簡單,更容易吸引人,才使它成百次地反複被人論證。在一本名為《畢達哥拉斯命題》的勾股定理的證明專輯裏,收集了367種不同的證明方法。實際上還不止於此,有資料表明,關於勾股定理的證明方法已有500餘種,僅我國清末數學家華蘅芳就提供了20多種精彩的證法。這是任何其他定理無法企及的。

在數百種證明方法中,有的十分精彩,有的十分簡潔,有的因為證明者身份的特殊而非常著名。據說勾股定理的兩個最為精彩的證明,分別來源於中國和希臘。

中國人:“商高定理”

在我國,人們稱它為勾股定理或商高定理。

商高是公元前11世紀的中國人。當時中國的朝代是西周,處於奴隸社會時期。《周髀算經》中記錄著商高同周公的一段對話。

周公問商高:天的高度和地麵的一些測量的數字是怎麼樣得到的呢?

商高說:那要用“勾三股四弦五”。

那麼什麼是“勾、股”呢?在中國古代,人們把彎曲成直角的手臂的上半部分稱為“勾”,下半部分稱為“股”。商高答話的意思是:當直角三角形的兩條直角邊分別為3(短邊)和4(長邊)時,徑隅(就是弦)則為5。以後人們就簡單地把這個事實說成“勾三股四弦五”。由於勾股定理的內容最早見於商高的話中,所以人們就把這個定理叫做“商高定理”。

希臘人:“百牛定理”

歐洲人稱這個定理為畢達哥拉斯定理。畢達哥拉斯是古希臘數學家。希臘另一位數學家歐幾裏得在編著《幾何原本》時,認為這個定理是畢達哥達斯最早發現的,因而國外一般稱之為“畢達哥拉斯定理”。又據說畢達哥拉斯在完成這一定理證明後欣喜若狂,殺牛百隻以示慶賀,因此這一定理還又獲得了一個帶神秘色彩的稱號:“百牛定理”。