1.“丁谓施工”宋真宗在位时,皇宫曾起火一夜之间,大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟为了修复这些宫殿,宋真宗派当时的晋国公丁谓主持修缮工程当时,要完成这项重大的建筑工程,面临着三个大问题:第一,需要把大量的废墟垃圾清理掉;第二,要运来大批木材和石料;第三,要运来大量新土不论是运走垃圾还是运来建筑材料和新土,都涉及到大量的运输问题如果安排不当,施工现场会杂乱无章,正常的交通和生活秩序都会受到严重影响,下面我们就来说一说关于数学家的有趣故事?我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!
数学家的有趣故事
1.“丁谓施工”。宋真宗在位时,皇宫曾起火。一夜之间,大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。为了修复这些宫殿,宋真宗派当时的晋国公丁谓主持修缮工程。当时,要完成这项重大的建筑工程,面临着三个大问题:第一,需要把大量的废墟垃圾清理掉;第二,要运来大批木材和石料;第三,要运来大量新土。不论是运走垃圾还是运来建筑材料和新土,都涉及到大量的运输问题。如果安排不当,施工现场会杂乱无章,正常的交通和生活秩序都会受到严重影响。
丁谓精心研究之后,制订了这样的施工方案:首先,从施工现场向外挖了若干条大深沟,把挖出来的土作为施工需要的新土备用,于是就解决了新土问题。第二步,从城外把汴水引入所挖的大沟中,于是就可以利用木排及船只运送木材石料,解决了木材石料的运输问题。最后,等到材料运输任务完成之后,再把沟中的水排掉,把工地上的垃圾填入沟内,使沟重新变为平地。简单归纳起来,就是这样一个过程:挖沟(取土)→引水入沟(运输)→填沟(处理垃圾)。这个施工方案,不仅节约了许多时间和经费,而且使工地秩序井然,使城内的交通和生活秩序不受施工太大的影响,这就是运用统筹学的科学施工方案案例。
2.“田忌赛马”。战国时期,齐威王与大将田忌赛马,齐威王和田忌各有三匹好马:上马、中马与下马。比赛分三次进行,以千金作赌。由于两者的马力相差无几,而齐威王的马分别比田忌的相应等级的马要好,所以一般人都以为田忌必输无疑。
但是田忌采纳了门客孙膑(著名军事家)的意见,用下马对齐威王的上马,用上马对齐威王的中马,用中马对齐威王的下马,结果田忌以2比1胜齐威王而得千金。这是我国古代运用对策论思想解决问题的一个范例。
3.“鸡兔同笼”。大约在1500年前,《孙子算经》就记载了这个有趣的问题。书中是这样叙述的:“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何?”你想知道《孙子算经》中是如何解答这个问题的吗?
解答思路是这样的:假如砍去每只鸡、每只兔一半的脚,则每只鸡就变成了“独角鸡”,每只兔就变成了“双脚兔”。这样,(1)鸡和兔的脚的总数就由94只变成了47只;(2)脚的总只数47与总头数35的差,就是兔子的只数,即47-35=12(只)。显然,鸡的只数就是35-12=23(只)。“砍足法”的思路新颖而奇特,这种思维方法叫化归法。化归法就是在解决问题时,先不对问题采取直接的分析,而是将题中的条件或问题进行变形,使之转化,直到最终把它归成某个已经解决的问题。
4.“韩信分油”。传说有一天,韩信骑马走在路上,看见两个人正在路边为分油发愁。这两个人有一只容量10斤的篓子,里面装满了油;还有一只空的罐和一只空的葫芦,罐可装7斤油,葫芦可装3斤油。要把这10斤油平分,每人5斤。但是谁也没有带秤,只能拿手头的三个容器倒来倒去。应该怎样分呢?
韩信骑在马上,了解情况以后,说:“葫芦归罐罐归篓,二人分油回家走。”说完了,打马就走。两个人按照韩信的办法倒来倒去,果然把油平均分成两半,每人5斤,高高兴兴,各自回家。韩信所说的“葫芦归罐”,是指把葫芦里的油往罐里倒;“罐归篓”是指把罐里的油往篓里倒。通常分油要把油从大容器往小容器里倒,现在却把小容器里的油往大容器里“归”。往油葫芦里倒油,只能得到3斤的油量;把葫芦里的油往罐里“归”,“归”到第三次,葫芦里就出现2斤的油量。再把满满一罐油“归”到篓里,腾出空来;把葫芦里的2斤油“归”到空罐里,最后再倒一葫芦3斤油“归”到罐里,就完成了分油任务。
两道趣味题供大家思考并留言:
①、假设有一个池塘,里面有无穷多的水。现有2只空水壶,容积分别为5升和6升。只允许使用这2只水壶,如何从池塘里取得3升的水呢?
②、三人住旅店,每人每天的价格是十元,每人付了十元钱,总共给了老板三十元,后来老板优惠了五元,让服务员退给他们,结果服务员贪污了两元,剩下三元每人退了一元钱,也就是说每人消费了9元钱。三个人总共花了27元,加上服务员贪掉的2元总共29元。那一元钱到哪去了?
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