正文 第12章 數學科學發現(5)(2 / 2)

代數學的發展經曆了漫長的歲月,它的出現和發展都會影響著數學整個學科的發展,可見它問世的重要意義了。

數學好夥伴——親和數

友情真是有著無窮的號召力和影響力,它甚至超越了人和人之間的界限,連自然界中也有友情的存在。我們經常看見兩棵樹的根部緊緊相連,表現得親密無間,北燕南飛要成群結隊,團結友愛,共度艱難困苦。數學中也有友情,某些數字之間有著某種特殊的、天然的親和,人們將這些數字叫做親和數。

所謂親和數是指具有這樣關係的兩個數字,每個數的真因子之和都恰好等於另一個數。親和數和人們是老朋友了,很久以前人們就發現了它們。世界上第一對被人們發現的親和數是220和284,它最早出現在公元4世紀,新柏拉圖哲學家亞姆利康的書中,首次記載了這對數。而親和數這個概念是在公元前5世紀的時候才開始被人們使用的,是古希臘數學家畢達哥拉斯最先引用的。

古希臘數學家畢達哥拉斯在研究中發現,220的所有真因數1、2、4、5、10、11、20、22、44、55、110,其和是284;而284的所有真因數1、2、4、71、142,其和又恰是220。它們之間的這種特殊的關係隻是一種巧合嗎?還是隻是小河隻露尖尖角呢?

“數為物源”,畢達哥拉斯對此深信不疑,這也是畢達哥拉斯學派的信條。但是有一位他的學生對“數為物源”提出了質疑,這一信條是否就是真理呢?於是他就向畢達哥拉斯提出了疑問:“既然說‘數為物源’,那麼世界上所有的事就都是數字決定的嗎?那我結交朋友時,數字又起了什麼作用呢?”畢達哥拉斯作出了近乎完美的回答,捍衛了他一生所深信不疑的信條,他回答說:“朋友是你靈魂的倩影,就像220和284一樣親密。”這就是有關親和數名稱的由來。後來,畢氏學派宣傳說:人之間講友誼,數之間也有“相親相愛”,就是出於這個典故。

可惜畢達哥拉斯並沒有如願以償地發現第二對親和數。兩千年以後,法國的費馬和笛卡兒發現了第二對親和數17296和18416。在這期間,無數的數學家為了尋找出第二對親和數苦思勞心,從沒停止過對第二對親和數的尋找。數海無邊,要找出親和數談何容易,有些數學家甚至窮其一生,但是都沒有獲得結果。

由於對親和數的尋找始終沒有結果,人們開始懷疑是不是在自然數中隻存在那一對親和數,有些人捕風捉影,甚至給親和數帶上了迷信的帽子。好在費馬和笛卡兒及時地發現了第二對親和數,捍衛了科學的嚴肅性,在親和數發現的曆程上劃破了沉寂的夜空。笛卡兒和費馬憑借他們天生對數字的敏感和堅持不懈的努力,在短短的兩年內就得出了第二對親和數。人們又重新燃起了希望,後來的數學家歐拉一下就給出了三十對親和數。

目前,人們還沒有找到能夠普遍尋找到親和數的公式。計算機的問世使尋找親和數變得簡單明了了,但是,即使是計算機也沒有突破長久以來的局限,在未來的漫長旅途中我們的數學家會不會給我們帶來驚喜呢?讓我們拭目以待吧!

畢達哥拉斯在發現第一對親和數以後,再沒有找出第二對。後來人們在找尋親和數的曆程中還出現了險阻,但是這一切都沒有讓人們停止找尋親和數的腳步,相信數字中一定還有很多像朋友一樣親密的親和數。

即使會有艱難險阻,但是人們依然勇敢地找尋著親合數,最終走出了陰影,讓這種精神勉勵我們繼續下去吧!

驚人的巧合九點圓

九點圓是由三角形中九個特殊的點連接而作出的圓,它不僅僅是一個圖形,還是平麵幾何數學中的重要定理。九點圓是由九個點連接而成的,因而得名九點圓。在平麵幾何圖形中,任意的三角形都能夠畫出九點圓,並且每個三角形中都有兩個九點圓,兩個九點圓雖然九個點不同,但是它們都向我們揭示了三角形的深奧。

九點圓是幾何學史上的一個著名問題,最早提出九點圓的是英國的數學家,而九點圓是數學家歐拉在1765年發現的,所以有時人們也稱九點圓為“歐拉圓”,以此來紀念歐拉的這一貢獻。第一個九點圓又被稱為“費爾巴哈圓”。連接第一個九點圓的九個點為:三角形三邊的中點、三高的垂足、定點到垂心的三條線段的中點。

九點圓有許多令人驚奇的地方,除了那九個點很特殊以外,通過對第一個九點圓的研究證明,數學家們又有了許多新的“巧合”出現在九點圓上。數學家們又發現九點圓的圓心恰好在歐拉線上,也在連接垂心和外心線段的中點上,此外九點圓和三角形的內接圓和旁切圓相切。其圓心為三角形外心與垂心所連線段的中點,其半徑等於三角形外接圓半徑的一半。