第三章數學學習故事 5.
怎樣才能知道數字的性質?
0到9這10個兄弟一起到外麵遊玩。
在一棵大樹下,他們想分成兩組玩。
“我們分成兩組玩吧,我們一共10個人,那就5個人一組吧。”
“那我們怎麼分呢?”
數字們不約而同地都圍在了9的旁邊。
“我要跟9在一起,因為9是咱們中最大的數字。”
“我也要!”
大家都要和9在一起,一時間沒有辦法分組了。數字們也一時想不出使每個人都滿意的分組方法。
這時2站出來說:
“這樣吧,我們都用2除一下,如果沒有剩餘就到偶數一邊,如果剩餘1就到奇數一邊。”
數字們都覺得這個辦法好,他們個個拍起手來。
首先1來到了2的前麵,但是1不能被2整除,所以1就成了奇數。然後2用2將自己除了一下,沒有剩餘,所以2是偶數。
3來到2麵前,3被2除,剩餘1,所以3是奇數。
4來到2麵前,4被2除,沒有剩餘,所以4是偶數。
5來到2麵前,5被2除,剩餘1,所以5就是奇數。
6被2除,沒有剩餘,所以6是偶數。
7被2除,剩餘1,所以7是奇數。
8被2除,沒有剩餘,所以8是偶數。
9被2除,剩餘1,所以9是奇數。
這樣偶數和奇數都分開了,但是分成兩組後,大家愣住了,奇數那邊有5個,偶數這邊隻有4個。
“0怎麼除也不行,不管怎麼除都是0。”
2抓住0,這樣除一下,那樣除一下,隨他怎麼除結果還是0。所以數字們都認為,0既不是偶數也不是奇數。
這時1說:“就讓0當一次偶數吧,你們看如果讓0站到我們後麵,不管是誰都會被2整除的。”
數字們都轉過去站到了0的前麵,果然都一一被2整除了。
“是啊,是啊,0本身既不是奇數也不是偶數,但是如果他站到我們後麵,他就會把奇數變成偶數。”
“是呀,就像1說的那樣,這次把0算到偶數那邊吧。”
這樣0就來到了偶數夥伴們中間,和他們快樂地玩了起來。
能被2整除的整數叫做偶數,例如-6,-4,-2,0,2,4,6,8…它們都是偶數。人們有時會誤以為正整數(如2,4,6,8…)才是偶數,其實負數和0也可以是偶數。
為什麼呢?數學家是這樣定義偶數的:“當n是任意一個整數的時候,能用2n的形式表示的數字叫偶數。”這裏“2n”就是“2×n”的意思,也就是說2乘以任何一個整數都可以成為偶數。這與我們認為的有夥伴就是偶數的想法有所不同吧?如果我們盲目地按照“我們認為”的方式來思考的話,我們就搞不清0有沒有夥伴,也就分不清0是偶數還是奇數。
我們將偶數和奇數分別加、減、乘、除一下,就會發現偶數和奇數的獨特性質。
偶數+偶數=偶數,偶數+奇數=奇數,奇數+奇數=偶數,而且,偶數×偶數=偶數,偶數×奇數=偶數,奇數×奇數=奇數。
另外,奇數與奇數之間的和或差都是偶數,奇數與奇數相乘或相除的結果都是奇數。
原來數字們隻是不呼吸而已,它們和人一樣具有獨特的性質啊!
在正整數中不能被2整除的數叫奇數。與偶數不同,奇數隻存在於自然數中(正整數),即1,3,5,7,9…都是奇數。
我們可以這樣來定義奇數:如果n為非負的整數,那麼可以用“2n+1”來表示奇數,即“2×n+1”。奇數被2除一向都餘1,剩餘的1顯得很孤單吧?
就像偶數和奇數具有獨特的性質一樣,整數也有獨特的性質,研究整數性質的學問就叫整數論,也叫數論。
畢達哥拉斯學派對數論有著濃厚的興趣,歐幾裏得和3世紀的丟番圖對整數的性質也做了很多研究。
17世紀,費馬發現了整數的性質,即費馬定理,但他並沒有對此加以證明。他曾說道:“其實我已經發現了一個奇妙的證明方法,但是因為書的空白處太小,無法繼續寫下去,所以我將證明過程省略掉了。”
在這之後漫長的300年裏,有很多數學家著手於費馬定理的研究,甚至1908年德國人沃爾夫斯凱爾在遺囑裏寫道:“一直到2007年,誰能證明這個定理,誰就可以獲得10萬馬克的獎金。”盡管直到現在也沒有人能夠證明費馬定理,但是因為這項研究,很多新的理論誕生了,這極大地推動了整數論的發展。可見,費馬定理在推動數論的發展上做出了巨大的貢獻。
圓圈的身材
從前有一個村莊,村莊裏生活著一些圓圈們。
小圓圈們和他們的爸爸媽媽生活在圓圓的房子裏,吃著圓圓的食品,玩的都是圓圈,蓋著圓圓的被子睡覺。
這個村莊裏有一個名叫小圓的,他一直以來都很擔心一件事。
“我好像不是完整的圓圈吧,好像有點歪了。”
有一天,小圓家的旁邊搬來了一個圓圓的卷尺。
剛剛搬來的時候卷尺家族卷得圓圓的,人們都以為他們也是圓圈呢。
但是當第二天卷尺們跟村子裏的人打招呼時,展開了他們的身材,露出了他們修長的身材。
圓圈們都被嚇了一跳。
“他們是怪物!不是圓圈!”
“你們不要害怕,我們隻是來給大家量身材的。”
卷尺家族的到來讓圓圈們驚惶失措,不知如何是好。
這時,小圓猶猶豫豫地來到卷尺麵前說:
“能量一下我的身高和周長嗎?我總感覺自己不太正常。”
“噢,那就量一下吧。”
卷尺爸爸量了一下小圓的直徑和周長。
“周長約是直徑的3.14倍,正常。”
小圓十分高興,一時掩飾不住自己的笑容。
還沒等小圓抹去笑容,周圍的圓圈們就開始紛紛議論起來。
“你對我們小圓做什麼呢?”
“直徑是什麼?周長又是什麼?”
圓圈們大聲地喊著。
“直徑就是你們的身高。如果是圓的話,不管是誰,他的周長約等於他的直徑的314倍……”
還沒等卷尺爸爸把話說完,圓圈們又大喊起來。
“這話是什麼意思呀?”
於是,卷尺們一個接一個地給圓圈們量了他們的身高和周長。
果然,不管是小圓圈還是大圓圈,他們的直徑的3.14倍和他們的周長的長度大致相等。
圓圈們驚呆了,這時,不知是誰說了一句:
“這是他們的詛咒,這些壞家夥,快把他們扔到大坑裏去。”
就這樣,卷尺的家族成員一個個被扔到很深的大坑裏去了,他們非常後悔來到圓圈的村子裏。
這時,傳來了“沙沙”的聲音,卷尺們看到從大坑的上麵伸下來一個梯子,原來是小圓救他們來了。卷尺們踩著梯子從大坑裏爬了出來,對小圓說: