书城科普读物数学教学的趣味奥秘设计
47987900000008

第8章 数学教学的趣味奥秘推荐(5)

下面的故事最初在阿拉伯民间流传,后来传到了世界各国,故事说,一位老人养了17只羊,老人去世后在遗嘱中要求将17只羊按比例分给三个儿子,大儿子分给12,二儿子分给13,三儿子分19,在分羊时不充许宰杀羊。

看完父亲的遗嘱,三个儿子犯了愁,17是个质数,它既不能被2整除,也不能被3和9整除,又不许杀羊来分,这可怎么办?

聪明的邻居得到这个消息后,牵着一只羊跑来帮忙,邻居说:“我借给你们一只羊,这样18只羊就好分了。”

老大分18×12=9(只),

老二分18×13=6(只),

老三分18×19=2(只)。

合在一起是9+6+2=17,正好17只羊,还剩下一只羊,邻居把它牵回去了。

羊被邻居分完了。再深入想一想这个问题,我们会发现遗嘱中不合理的地方,如果把老人留的羊做为整体1的话,由于:

12+13+19=1718

所以或者是三个儿子不能把全部羊分完,还留下118,哪个儿子也没给1817;或者是要比他所留下的羊再多出一只时,才可以分,聪明的邻居就是根据1718这个分数,又领来一只羊,凑成1818,分去1718,还剩下118只羊,就是他自己的那只羊。

再看一道有关遗嘱的题目:

某人临死时,他的妻子已经怀孕,他对妻子说:“你生下的孩子如果是男的,把财产的23给他,如果是女的25,把财产的给她,剩下的给你。”说完就死了。

说也凑巧,他妻子生下的却是一男一女双胞胎,这一下财产将怎样分?

可以按比例来解:

儿子和妻子的分配比例是23∶13=2∶1

女儿和妻子的分配比便是25∶35=2∶3。

由此可知女儿、妻子、儿子的分配比例是2∶3∶6,按这个比例分配就合理了。

民谣中的

在世界各地流传着一些用民谣形式写成的数学题。

美国民谣:

“一个老酒鬼,名叫巴特恩,

吃肉片和排骨共用钱九角四分,

每块排骨一角一,每片肉价只七分,

连排骨带肉片吃了整十块哟,

问问你:

吃了几块排骨几片肉,我们的巴特恩?”

可以这样来解算:

假设巴特恩吃的是十片肉片的话,他一共花70分钱,用94分减去70分,得差24分,这24分钱是什么呢!

由于巴特恩吃的不都是肉片,有排骨,而一块排骨比一片肉片贵11-7=4分,这24分是排骨和肉片差价得到的,可以求出巴特恩吃的排骨数:

(94-7×10)÷(11-7)=24÷4=6(块)

10-6=4(片)

巴特恩吃了六块排,四片肉片。

中国也有类似的民谣:

“一队强盗一队狗,

二队并作一队走,

数头一共三百六,

数腿一共八百九,

问有多少强盗多少狗?”

这道题和《孙子算经》中的“鸡兔同笼”是同一种类型题,只不过,把鸡换成强盗,把兔换成狗就是了,具体算法是:

(360×4-890)÷(4-2)=275

360-275=85

强盗有275人,狗有85条。

还有首中国民谣:

“几个老头去赶集,

半路买了一堆梨,

一人一个多一个,

一人两个少两梨。

究竟有几个老头、几个梨?”

设人数为x,则梨为x+1个,依题意,得:

2x=(x+1)+2,

x=3,

x+1=4

“寒鸦与树枝”是一首俄罗斯的民谣:

“飞来几只寒鸦,

落到树枝上停歇。

要是每支树枝上

落下一只寒鸦,

那么就有一只寒鸦

缺少一支树枝;

要是每支树枝上

落下两只寒鸦,

那么就有一支树枝

落不上寒鸦。

你说共有几只寒鸦?

你说共有几支树枝?”

可以这样来解:

如果每支树枝上落两只寒鸦,比每支树枝落一只寒鸦共多出2+1=3只寒鸦,而这时每支树枝上所落寒鸦只数的差是2-1=1只。

用多出来的寒鸦数除以每支树枝寒鸦数,就等于树枝数。

因此,

(2+1)÷(2-1)

=3÷1=3(支)

寒鸦数为3+1=4(只)。

答案是有3支树枝,4只寒鸦。

下面这首民谣也很有趣,是中国民谣:

“牧童王小良,放牧一群羊。

问他羊几只,请你细细想。

头数加只数,只数减头数。

只数乘头数,只数除头数。

四数连加起,正好一百数。”

其实头数和只数是一回事,因此,只数减头数得0,只数除头数得1。这样一来,有:只数×只数+2×只数=99。

使用试验法,可得只数等于9,因为

9×9+2×9=99,故羊有9只。

21.“数”是怎样产生的

“数”是人类在生产劳动等社会实践中产生的。在远古时期,我们的祖先在狩猎、捕鱼以及后来的家禽饲养和劳动工具的制作等等生产劳动过程中,为了估计产量和生活需要量,逐渐产生了有关数的概念。

人类最初产生的“数”的概念是“有”和“无”。例如大家出去打猎,可能打得到,也可能一无所获,于是就渐渐产生了“有”与“无”的概念。进而产生了“多”与“少”的概念,如甲打到了5只野兔,乙打到了3只野兔,甲就比乙多打了2只。

22.“0”的神奇

关于“0”

在公元前约2000年至1500年左右,最古老的印度文献中,已有“0”这个符号的应用,“0”在印度表示空的位置。后来这个数字从印度传入阿拉伯,意思仍然表示空位。

我国古代没有“0”这个符号,最初都用“不写”或“空位”来作解决的方法。《旧唐书》和《宋史》在讲论到历法时,都用“空”字来表示天文数据的空位。南宋时《律吕新书》把118098记作:“十一万八千九十八”,可见当时是用表示“0”,后来为了贪图书写时方便,将顺笔改成为“0”形,与印度原先的意义相通。

不能做除数

0不能做除数,我们可以从下面两种情况来谈点道理:

一种情况,如果被除数不是零,除数是零时,例如9÷0=?,根据乘、除法的关系,就是说要找一个数,使它与0相乘等于被除数9,但是任何数与0相乘都等于0,而绝不会等于9。

另一种情况是被除数和除数都是零,例如0÷0=?,就是说要找一个数,使它与0相乘等于0。因为零与任何数相乘都得零,所以要找的数不止一个,可以是任何数,那么0÷0的商不能得到一个确定的数,这是违反了四则运算结果的惟一性。因此零除以零是没有意义的。根据上述两种情况都可以看出零是不能做除数的。

当然,还可以从等分除法的意义上看,除数是0是不能存在的。如有12本书,分给0个学生,平均每个学生分得几本,既然没有学生分这些书,就不可能求出每个学生分得几本书,所以0是不能做除数的。

为什么“0”不能做除数

这个问题,我们可以根据乘除法的关系从以下两方面来分析、理解。一方面,如果被除数不是0,除数是0,比如5÷0=?根据“被除数=商×除数”的关系,求5÷0=?就是要找一个数,使它与0相乘等于被除数5。我们知道,任何数与0相乘都等于0,而绝不会等于5。这就是说,被除数不是0,除数是0,商是不存在的。

另一方面,如果被除数和除数都是0,即0÷0=?,就是说要找一个数,使它与0相乘等于0。前面已说过,任何数与0相乘都等于0,与0相乘等于0的数,有无限多个,所以0÷0的商不是一个确定的数,这就不符合四则运算的结果是惟一的这个要求,所以0÷0也是没有意义的。

根据上述两种情况可以看出“0”是不能做除数的。

“0”的意义表示没有吗?

在实际生产和生活中,通常用“0”表示没有。例如,电视机厂生产了一批彩电,经检验没有不合格的,那么不合格产品的个数就用“0”表示。又如,屋里一个人也没有,这屋里的人数就是“0”。

但是“0”的意义不仅仅表示没有,它还可以表示其他的意义。例如:

1.表示起点。我们二年级就开始学习用米尺去量一支铅笔的长度,要把铅笔的一端对准米尺上标有“0”的起点处,然后再看铅笔的另一端所指的刻度,这时就可以知道铅笔有多长。这样量既准确又简便。

又如,当我们学习了24时记时法,我们就用0点作为第二天的开始时刻。

2.表示数位。例如一个学校有学生840人,这里“840”中的“0”是不能随便去掉的,因为“0”同样占有一定的数位,如果去掉“0”,变成“84”人,就错了。又如,我们在三年级学习一位数除多位数时,就知道商不够1,用“0”占位的道理,如312÷3=104。再如,我们四年级学习小数时就知道,把一个小数的小数点向左右移动时,若位数不够,一定要用“0”补足。如“把3.5扩大1000倍”,就要把3.5的小数点向右移动三位得到“3500”;“把3.5缩小1000倍”,就要把3.5的小数点向左移动三位,得到“0.0035”,在整数部分还不能忘记写0。

3.表示精确度。当我们取近似数需要表示精确度时,小数末尾的“0”是不能随意去掉的。例如,要把4.795保留到百分位(即保留两位小数)应得4.80。又如,加工两个零件,要求一个零件长35毫米,另一个零件长35.0毫米,前者表示精确到1毫米,后者表示精确到0.1毫米。显然后者比前者的精确度高。

4.表示界限。“0”还可以表示某些数量的界限。例如,气温有时在摄氏0度左右。摄氏0度是不是表示没有温度呢?当然不是。它是指通常情况下水开始结冰的温度。在摄氏温度计上“0”起着零上温度和零下温度的分界作用。到中学学正负数时,会知道“0”既不是正数,也不是负数,而是惟一存在的中性数,是正数和负数的分界。

5.用于编号。车票、发票等票据上的号码,往往有“00357”等字样,表示357号。之所以要在“357”前面添上两个“0”,是表示印制这种票据时,最高号码是五位数,以便今后查核。

6.记账需要。在商品标价和会计账目中,由于人民币的最小单位是“分”,在书写时习惯上保留两位小数。例如三元五角往往写成3.50元,不写成3.5元。

“0”除了表示以上这些意义外,还有许多特性,如“0”没有倒数,“0”的相反数是0,单独的一个0不是一位数……

“0”为什么不属于自然数

因为自然数是从表示“有”多少的需要中产生的,用来表示物体的个数的数,因此,自然数的计数单位是1。每当有实物存在而又需要计数时,才有数的意义。如果表示没有物体存在,当然也就谈不上数了,这时就产生了一个新的数——零,用符号“0”来表示。所以“0”不是自然数,它比自然数都小。

23.为什么“1”既不是质数,又不是合数

把390分解质因数:390=2×3×5×13。

如果把“1”算做质数,那么把390分解质因数还有下列一些结果:

390=1×2×3×5×13,

390=1×1×2×3×5×13,

……

也就是说,在分解式里,可以添上几个因数“1”,这样做,一方面对于求390的质因数毫无必要,另一方面造成分解质因数的结果不惟一。因此,规定“1”不算质数。如果将“1”算做合数,那么将它分解质因数得1=1×1×1×……×1,结果也不是惟一的,因此,“1”也不算合数。

“1”有哪些意义和作用

1.1是自然数中最小的一个,1再加上1就得到自然数2,2再加上1就得到自然数3,等等。

2.1是自然数的单位,任何一个自然数都是由若干个1合并而成的,如498,就是由498个1组成的。

3.1只有一个约数,就是它本身,所以1既不是质数,也不是合数。

4.公约数只有1的两个数,可以判断是互质数。

5.一个数(0除外)与1相乘,仍得原数。

6.一个数(0除外)除以1,仍得原数。所以1可以整除所有的自然数,它是一切自然数的约数。

7.同数相除(0除外)得1。

8.任何自然数都可以改写成分母是1的假分数。如5=51。

9.因为互为倒数的两个数乘积是1,所以用1除以一个数,就得到这个数的倒数。如8的倒数是。

10.在分数里,1可以作为单位“1”,表示由一些物体组成的整体。如一个国家的人口,一堆小麦的重量,一条公路的长度,一筐苹果的个数……均可以看做单位“1”。

24.最小的一位数是0还是1

我们知道,位数表示一个整数所占有数位的个数;数位是指一个数的每一个数字所占的位置。对于3082这个数而言,我们说它是4位数。如此看来,0也占一个数位了。但是记数法里有个规定:一个数的最高位不允许是0,为什么要加上这个规定呢?如果没有这个规定的话,那么“0”就应该是最小的一位数,因此,00是最小的两位数,000是最小的三位数……那么,这样一来,最小的一位数、两位数、三位数乃至任意位数都是0,这显然是错误的。不仅如此,如果没有这样的规定,对一个数也就没办法确定是几位数了。例如8是一位数,08就变成两位数,008就变成三位数……也就是说,同一个数,我们可以任意称它为几位数了。“位数”这一概念也就没有存在的必要了。因此,我们平常所说的一位数、两位数或更多的位数只是指自然数。0不是自然数,不能说它是几位数。那么,最小的一位数是0还是1呢?同学们清楚了吗?

你也许还会问:生活中不是有许多08、009、038这样的数吗?这是怎么回事呢?原来,这是在特定条件下表示特定意义的。如田径运动会上某运动员的号码是028,表示参加该运动会的运动员数不足或刚好是1000人。