将初中数学课的力量引入小故事
两个学生,林明和张军,一起来到书店买一本有趣的数学。他们在翻看该书的出版时间时,偶然看到“对开本787×10921/32”几个字,不明白其含义。回到学校后,他们去问数学老师。刘老师笑着说:“这就是剪纸中的数学。”
“剪纸就是剪纸。这跟数学有什么关系?”这两个学生就更糊涂了。
“别急,让我慢慢说!”刘老师耐心的接着说,“787 (mm)和1092 (mm)代表一张纸的宽度和长度,符合这个规格的纸叫做整张。”
刘老师说,他在黑板上画了一个长方形代表一整张纸,教室里来听讲座的人越来越多。
“把这张纸沿长度方向对折,剪开,你会得到两张同样大小的纸。从长度、宽度和大小来看,我们称之为2张纸。如果你把两张纸沿长度方向切成两半,你会得到四张纸。按照上面的方法,如果继续对半切,可以得到8夸脱、16夸脱、32夸脱、64夸脱等等。”刘老师在黑板上画了一系列大大小小的长方形,并标上了它们对应的数字,然后说:
“所谓开数,就是一张长方形纸的大小规格。打开多少张纸,意味着这张小小的长方形纸是原来整张纸的三分之一。书中的1/32是指一张纸的1/32的大小,也就是32个狭缝。书刊的规格不一样。常见的杂志多为16开本,我们的教材多为32开本。”
刘老师停顿了一下,学生们在窃窃私语。林明和张军发现了一个新问题,问老师:
“如果我们知道128打开的一张纸,你能说出它是从一张纸上剪下几次的吗?”
学生们的讨论声立刻大了起来,但刘老师并不急于回答这个问题。有同学主动站出来回答:“128次!”引起了一阵笑声。刘老师用启发的方法说:
“我们列出了剪纸的规格,2、4、8、16、32、64、128...然后以2、22、23、24、25、26、27的幂的形式表示这些值...根据剪纸的过程和收入。刘老师停下来让学生思考,还是林明和张军先回答:
“剪纸的数量等于2的正整数幂的指数。128开了,因为27=128,所以切了七次。”刘老师和他的同学都同意林明和张军的答案。
这样看来,剪纸中的数学真的很有趣!
权力的起源权力概念的形成是相当曲折和缓慢的。
在中国古代,至少有10种不同的写动力字的方法,最简单的是“易”。“Power”作为名词用毛巾盖住食物,作为动词用毛巾盖住。《说文解字》解释说:“易,符也,垂从一。”
用一块正方形的布盖住某物,四个角垂下来,就成了“Xi”的形状。延伸这个意思,任何正方形的东西也可以称为幂。进一步延伸,矩形面积或两个数的乘积(尤其是一个数平方的结果)也叫幂。这个提升是从刘辉开始的。
263年,刘徽为《算术九章》作了注释,在“方场”一章求矩形面积的规则下,写道:“此谓田蜜”。他还说长与宽相乘的乘积叫做幂。这是幂第一次出现在数学文献中。在“勾股”一章中,刘徽将勾股定理表述为:“勾股幂与和弦幂相结合。”这里的幂指的是平方面积或者平方面积的结果。
300多年后,李对《九章算术》很重视,但他不同意刘徽这样使用实词。到了明代,有些数学书根本不用幂字。
1607年,利玛窦和徐光启联合翻译了欧几里得的《几何原本》,徐光启在其中重新使用了动力词。他说:“自己养的次数,叫权力。”这是第一次定义权力的概念。
另一方面,权力观也受到外国的影响。1591年,法国数学家吠陀曾在他的代数巨著《分析方法导论》中用拉丁文表述“权力”,后被译为英文“power”。1935年,中国出版了《数学名词》,将“力”翻译成“功率”,从此确定了这个术语。
刚参加工作的朱晓,想起倍增速度很快,灵机一动。他告诉经理在公司试用一周。第一天工资0.01元,第二天工资0.02元。之后每天的钱数是前一天的平方。一周内没有发工资,一周后一次性结算。没想到经理欣然同意,于是两人同意并签订了合同。
朱晓努力工作了一周。他仔细算了一下:第一天1,第二天2,第三天4,第四天16,第五天256,第六天65536,也就是655元36分。干了六天,他拿到了近700元钱。
六天后,经理在朱晓面前算了一下,给了朱晓3美分。这是怎么发生的?
原来朱晓是按照单位来想的,但是如果单位是元,那么每天的钱数就是前一天的平方,也就是说第三天的工资是0.0004元,第四天的工资是0.00000016元...所以,真正入账的只有3分钱。
想了想后,朱晓叹了口气:“嘿!我只以为功率增加得很快,却忘了如果基数是0到1之间的小数,功率也会下降得很快!”
以上是一些适合在《权力的力量》课程中讲解的课前小故事,供大家参考。