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1、蝴蝶效应
气象学家Lorenz提出一篇论文,名叫「一只蝴蝶拍一下翅膀会不会在Taxas州引起龙卷风?」论述某系统如果初期条件差一点点,结果会很不稳定,他把这种现象戏称做「蝴蝶效应」。就像我们投掷骰子两次,无论我们如何刻意去投掷,两次的物理现象和投出的点数也不一定是相同的。Lorenz为何要写这篇论文呢?
这故事发生在1961年的某个冬天,他如往常一般在办公室操作气象电脑。平时,他只需要将温度、湿度、压力等气象数据输入,电脑就会依据三个内建的微分方程式,计算出下一刻可能的气象数据,因此模拟出气象变化图。
这一天,Lorenz想更进一步了解某段纪录的后续变化,他把某时刻的气象数据重新输入电脑,让电脑计算出更多的后续结果。当时,电脑处理数据资料的数度不快,在结果出来之前,足够他喝杯咖啡并和友人闲聊一阵。在一小时后,结果出来了,不过令他目瞪口呆。结果和原资讯两相比较,初期数据还差不多,越到后期,数据差异就越大了,就像是不同的两笔资讯。而问题并不出在电脑,问题是他输入的数据差了0.000127,而这些微的差异却造成天壤之别。所以长期的准确预测天气是不可能的。
参考资料:
2、动物中的数学“天才”
蜜蜂蜂房是严格的六角柱状体,它的一端是平整的六角形开口,另一端是封闭的六角菱锥形的底,由三个相同的菱形组成。组成底盘的菱形的钝角为109度28分,所有的锐角为70度32分,这样既坚固又省料。蜂房的巢壁厚0.073毫米,误差极小。
丹顶鹤总是成群结队迁飞,而且排成“人”字形。“人”字形的角度是110度。更精确地计算还表明“人”字形夹角的一半——即每边与鹤群前进方向的夹角为54度44分8秒!而金刚石结晶体的角度正好也是54度44分8秒!是巧合还是某种大自然的“默契”?
蜘蛛结的“八卦”形网,是既复杂又美丽的八角形几何图案,人们即使用直尺的圆规也很难画出像蜘蛛网那样匀称的图案。
冬天,猫睡觉时总是把身体抱成一个球形,这其间也有数学,因为球形使身体的表面积最小,从而散发的热量也最少。
真正的数学“天才”是珊瑚虫。珊瑚虫在自己的身上记下“日历”,它们每年在自己的体壁上“刻画”出365条斑纹,显然是一天“画”一条。奇怪的是,古生物学家发现3亿5千万年前的珊瑚虫每年“画”出400幅“水彩画”。天文学家告诉我们,当时地球一天仅21.9小时,一年不是365天,而是400天。(生活时报)
大约1500年前,欧洲的数学家们是不知道用“0”的。他们使用罗马数字。罗马数字是用几个表示数的符号,按照一定规则,把它们组合起来表示不同的数目。在这种数字的运用里,不需要“0”这个数字。
而在当时,罗马帝国有一位学者从印度记数法里发现了“0”这个符号。他发现,有了“0”,进行数学运算方便极了,他非常高兴,还把印度人使用“0”的方法向大家做了介绍。过了一段时间,这件事被当时的罗马教皇知道了。当时是欧洲的中世纪,教会的势力非常大,罗马教皇的权利更是远远超过皇帝。教皇非常恼怒,他斥责说,神圣的数是上帝创造的,在上帝创造的数里没有“0”这个怪物,如今谁要把它给引进来,谁就是亵渎上帝!于是,教皇就下令,把这位学者抓了起来,并对他施加了酷刑,用夹子把他的十个手指头紧紧夹注,使他两手残废,让他再也不能握笔写字。就这样,“0”被那个愚昧、残忍的罗马教皇明令禁止了。
但是,虽然“0”被禁止使用,然而罗马的数学家们还是不管禁令,在数学的研究中仍然秘密地使用“0”,仍然用“0”做出了很多数学上的贡献。后来“0”终于在欧洲被广泛使用,而罗马数字却逐渐被淘汰了。
小朋友你们可知道数学天才高斯小时候的故事呢?
高斯念小学的时候,有一次在老师教完加法后,因为老师想要休息,所以便出了一道题目要同学们算算看,题目是:
1+2+3+ ..... +97+98+99+100 = ?
老师心里正想,这下子小朋友一定要算到下课了吧!正要借口出去时,却被 高斯叫住了!! 原来呀,高斯已经算出来了,小朋友你可知道他是如何算的吗?
高斯告诉大家他是如何算出的:把 1加 至 100 与 100 加至 1 排成两排相加,也就是说:
1+2+3+4+ ..... +96+97+98+99+100
100+99+98+97+96+ ..... +4+3+2+1
=101+101+101+ ..... +101+101+101+101
共有一百个101相加,但算式重复了两次,所以把10100 除以 2便得到答案等于 <5050>
从此以后高斯小学的学习过程早已经超越了其它的同学,也因此奠定了他以后的数学基础,更让他成为——数学天才!
在日常生活中,数学无处不在,比如说:买菜、卖菜、算多少钱……
下面就是一个小故事,是一个数字之间的故事。
有一天,数字卡片在一起吃午饭的时候,最小的一位说起话来了。
0弟弟说:“我们大家伙儿,一起拍几张合影吧,你们觉得怎么样?”
0的兄弟姐妹们一口齐声的说:“好啊。”
8哥哥说:“0弟弟的主意可真不错,我就做一回好人吧,我老8供应照相机和胶卷,好吧?”
老4说话了:“8哥,好是好,就是太麻烦了一点,到不如用我的数码照相机,就这么定了吧。”
于是,它们变忙了起来,终于+号帮它们拍好了,就立刻把数码照相机送往冲印店,冲是冲好了,电脑姐姐身手想它们要钱,可它们到底谁付钱呢?它们一个个呆呆的望着对方,这是电脑姐姐说:“一共5元钱,你们一共十一个兄弟姐妹,平均一人付多少元钱?”
在它们十一个人中,就数老六最聪明,这回它还是第一个算出了结果,你知道它是怎么算出来的吗?
唐僧师徒摘桃子
一天,唐僧命徒弟悟空、八戒、沙僧三人去花果山摘些桃子。不长时间,徒弟三人摘完桃子高高兴兴回来。师父唐僧问:你们每人各摘回多少个桃子?
八戒憨笑着说:师父,我来考考你。我们每人摘的一样多,我筐里的桃子不到100个,如果3个3个地数,数到最后还剩1个。你算算,我们每人摘了多少个?
沙僧神秘地说:师父,我也来考考你。我筐里的桃子,如果4个4个地数,数到最后还剩1个。你算算,我们每人摘了多少个?
悟空笑眯眯地说:师父,我也来考考你。我筐里的桃子,如果5个5个地数,数到最后还剩1个。你算算,我们每人摘多少个?
唐僧很快说出他们每人摘桃子的个数。你知道他们每人摘多少个桃子吗?
瘸腿狐狸偷吃了小鸡崽,要打他6 下。小熊朝手上吐了唾沫说:“我劲大,由我来打吧!”
小熊抡圆了胳臂,朝狐狸猛揍了5拳,狐狸“扑通”一声倒在了地上,小熊最后一拳将他打到了树上。狐狸过了半天,才缓过气来。
这时,一只小松鼠左手拿纸,右手拿笔,在树枝上边走边说:“哎呀,这数学题可难死了,怎么做呀!”
小松鼠猛一抬头,吓了一大跳:“唉呀,树上怎么会有只死狐狸?”
瘸腿狐狸半睁着眼睛,有气无力地说:“你才死了哪!”
“是活的?”小松鼠又吓了一跳。
瘸腿狐狸小声问:“你遇到难题了?我能帮忙吗?”
小松鼠说:“你伤得这样重,还帮我解题,真是好狐狸!题目是这样的:
有3棵古树,它们的年龄分别由 1、2、3、4、5、6、7、8、9 中的不同的3个数字组成,其中一棵树的年龄正好是其他两棵树年龄和的一半,这3棵古树各多少岁?”
瘸腿狐狸说:“这题很容易。不过,我如果帮你做出来,你能帮我一把吗?”
“没问题!救死扶伤嘛!”小松鼠满口答应。
狐狸说:“你用这 9 个数字中最小的 3 个数 1、2、3 组成123,用最大的3个数字组成789,而123 + 789 = 912,恰好是456的两倍。也就是说456正好是123与789和的一半。”
小松鼠高兴地说:“这 3 棵古树年龄分别是 123 岁、456岁、789岁。年龄可真大呀!要好好保护这些古树。”
瘸腿狐狸说:“我已经帮你把题算出来了,你把我拉起来吧!”
小松鼠“吱吱”叫了几声,不知从什么地方钻出好几只小松鼠。大家喊着号子,连拖带拽把瘸腿狐狸拉了起来。帮忙的小松鼠一转眼又都不见了。
瘸腿狐狸对小松鼠说:“我想吃点东西,我可不吃素食。”
小松鼠问:“你想吃什么?”
瘸腿狐狸说:“鸡、鼠共有 49,100 条腿往前走,请你想一想,来多少只鸡来多少只鼠?鸡我是不敢吃了,只好吃鼠啦。”
小松鼠问:“要吃几只鼠?”
“算算嘛!”狐狸列了个算式:鼠的只数是(100 -49×2)÷2=1(只)。
小松鼠惊讶地问:“这1只鼠是不是我呀?”
“就是你小松鼠!”瘸腿狐狸张嘴扑上前去。
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我是闻远号的签约作者“俞丹丹”
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