当数学遇上诗歌,挑战多多

数学与诗歌本不是一家,数学是抽象思维活动,诗词是阐述心灵的文学艺术,但有些诗与数学联姻,把数字嵌入诗中,装点了诗词的国度,让诗词多了一种气质和风情;当我们在吟读诗词时,提高文学修养,学会解题,淬炼思想,还能得到美享受。

中考题为了体现学生发展核心素养,近年来频频 将"数学文化"融入考题不断出现,中外古代数学文化丰富多彩,选用古代数学文化作为试题素材,能够让学生了解中外伟大的数学成就和数学发展,感受数学魅力,体现试题的育人功能。

在中考试卷中出现这样的问题,解法各有优势,体现了数学学习的连续性和发展性,同时弘扬了中华民族文化。

用诗歌写成的数学题趣味多多,举例说明如下。

当数学遇上诗歌,挑战多多

"兰特纸草书"是古埃及人在四千年多前的一本数学书,上面用象形文字记载了许多有趣的数学题。比如:

在7,7×7,7×7×7,7×7×7×7,7×7×7×7×7……这些数字上面有几个象形符号:房子、猫、老鼠、大麦、斗。翻译出来就是:

"有7座房子,每座房子里有7只猫,每只猫吃了7只老鼠,每只老鼠吃了7穗大麦,每穗大麦种子可以长出7斗大麦。请算出房子、猫、老鼠、大麦和斗的总数。"

当数学遇上诗歌,挑战多多

奇怪的是古代俄罗斯民间也流传着类似的算术题:

"路上走着七个老头,

每个老头拿着七根手杖,

每根手杖上有七个树杈,

每个树杈上挂着七个竹篮,

每个竹篮里有七个竹笼,

每个竹笼里有七个麻雀,

总共有多少麻雀?"

古俄罗斯的题目比较简单,老头数是7,手杖数是7×7=49,

树杈数是7×7×7=49×7=343,

竹篮数是7×7×7×7=343x7=2401,

竹笼数是7×7×7×7×7=2401x7=16807,

麻雀数是7×7×7×7×7×7=16807x7=117649。

总共有十一万七千六百四十九只麻雀。七个老头能提着11万多只麻雀溜弯儿,可真不简单啊!若每只麻雀按20克算,这些麻雀有2吨多重。

"兰特纸草书"上在猫吃老鼠、老鼠吃大麦的问题后面有解答,说是用2801乘以7。

求房子、猫、老鼠、大麦和斗的总数,就是求和7+7×7+7×7×7+7×7×7×7+7×7×7×7×7=7+49+343+2401+16807=19607

这同上面2801x7=19607的答数一样。古埃及人在四千多年前就掌握了这种特殊的求和方法。

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希腊是世界文明古国之一,它有着灿烂的古代文化。在《希腊文集》中有一些用诗歌写成的数学题。

在"爱神的烦忧"中,爱罗斯是古代希腊神话中的爱神,吉波莉达是塞浦路斯岛的守护神。九位文艺女神中,叶芙特尔波管音乐,爱拉托管爱情诗,达利娅管喜剧,特希霍拉管舞蹈,美利波美娜管悲剧,克里奥管历史,波利尼娅管颂歌,乌拉尼娅管天文,卡利奥帕管史诗。

爱罗斯在路旁哭泣,

泪水一滴接一滴。

吉波莉达向前问道:

"是什么事情使你如此悲伤?

我可能够帮助你?"

爱罗斯回答道:

"九位文艺女神,

不知来自何方,

把我从赫尔康山采回的苹果,

几乎一扫而光。

叶芙特尔波飞快抢走十二分之一,

爱拉托抢得更多——

七个苹果中拿走一个。

八分之一被达利娅抢走,

比这多一倍的苹果,

落入特希霍拉之手。

美利波美娜最是客气,

只取走二十分之一。

可又来了克里奥,

她的收获比这多四倍。

还有三位女神,

个个都不空手:

30个苹果归波利尼娅,120个苹果归乌拉尼娅,

300个苹果归卡利奥帕。

我,可怜的爱罗斯。

爱罗斯原有多少苹果?

还剩50个苹果。"

这首26行的诗,给出了一道数字挺多的数学题。题目中原有苹果数不知道,经过九位文艺女神的抢劫,爱罗斯只剩下50个苹果。是"知道部分求全体类型"的数学题。设爱罗斯原有苹果数为x。依题意,得

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下面的"独眼巨人"中给出了另一种类型的数学题:

这是一座独眼巨人的铜像。

雕塑家技艺高超,铜像中巧设机关:

巨人的手、口和独眼,

都连接着大小水管。

通过手的水管,

三天流满水池;

通过独眼的水管——需要一天;

从口中吐出的水更快,

五分之二天就足够。

三处同时放水,

水池几时流满?

设水池的容积为1,三管同开流满水池所需时间为x天,则

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《希腊文集》中还有类似的一道题:一个人问毕达哥拉斯(毕达哥拉斯是古希腊著名数学家,生活在公元前六世纪。):"尊敬的毕达哥拉斯,请告诉我,有多少学生在你的学校里听你讲课?"毕达哥拉斯回答说:"一共有这么多学生在听课,其中 二分之一在学习数学,四分之一学习音乐,七分之一沉默无言,此外,还有3名妇女。

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百羊问题

甲赶群羊逐草茂,乙拽肥羊一只随其后,戏问甲及一百否?

甲云所说无差谬,若得这般一群凑,再添半群小半群(小彪群就是四分之一群),

得你一只来方凑。玄机奥妙谁猜透?

此诗押韵上口,有人有物,有事有对话,更是一道很好的数学题。

设甲原有羊x只,依题意列方程:x+x+x/2+x/4+1=100,解得 x=36(只)。"百羊问题"是《算法统宗》中"难题"之一。《算法统宗》是我国16世纪的数学明代大数学家程大位的杰作,全书17卷,共有595个数学题。其中卷十三至卷十六诸题,均以诗歌体写成。

巍巍古寺

巍巍古寺在山林,不知寺内几多僧。

三百六十四只碗。看看周尽不差争。

三人共食一碗饭,四人共吃一碗羹。

请问先生明算者,算来寺内几多僧。

此诗题,俨然有趣,令人耳目一新。可设盛饭用碗x个,盛羹用碗y个,则x+y=3643x=4y解得:x=208y=156因此,寺内有僧3x=3×208=624(人)。 

此诗题出自清朝人徐子云的《算法大成》。

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莲花问题

平平湖水清可鉴,面上半尺生红莲;出泥不染亭亭立,忽被强风吹一边,渔人观看忙向前,花离原位二尺远;能算诸君请解题,湖水如何知深浅?

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著名的"莲花问题"原记载于印度古代约公元600年的数学家婆什迦罗第一部著作《阿耶波多历书注释》中。到12世纪,印度另一位著名数学家婆什迦罗第二次在他的名著《丽罗娃提》中重新阐述了这一问题,只将高出水面的1/4尺改为1/2尺,并用歌谣的形式记载下来,使莲花问题 成为几何定理应用的典型问题之一。14世纪印度另一位数学家纳拉亚讷也在著作中记述过类似的问题。

著名作家雨果曾说过:"数学到了最后阶段就遇到想象,在圆锥曲线、对数、概率、微积分中,想象成了计算的系数,于是数学也成了诗。"可见,诗歌完美地诠释了数学的意境,是对数学富有诗意的刻画;而数学也为诗歌增添了不一样的意想,二者相融相通。

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参考文献:李毓佩,数学大世界


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