數學的魔力讓你擁有π,並享用它

數學可以為所有h的讀者帶來樂趣

在正式學習代數課程之前,亞瑟·本傑明上了一課,他永遠不會忘記。這位未來的數學家的父親說:“兒子,做代數就像算術一樣,只不過是用字母代替數字。例如,2x + 3x = 5x,3y + 6y = 9y。明白了嗎?” 年輕的亞瑟回答說他理解了這個概念。之後,他的父親說:“好吧,那麼 5Q + 5Q 等於多少?” 亞瑟回答說:“10Q。” 他的父親說:“不客氣!”

這個糟糕又絕妙的笑話出現在本傑明的新書《數學的魔力:求解 x 並弄清為什麼》的開頭。本傑明現在是加利福尼亞州克萊蒙特市著名的小型哈維穆德學院的教授。如果你的母校名字叫穆德,那麼你很可能是科學家、工程師或數學家——這所學校專門研究這些領域。

本傑明書中偶爾出現的幽默嘗試會讓讀者在比喻意義上遍體鱗傷,但精神不屈,並且在腦海中感到振奮。《數學的魔力》是一本值得一讀的書,無論你上次學習代數已經過去幾十年,還是目前正在與求解 x 的痛苦作鬥爭。即使它包含,天哪,方程式。


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例如(如果您聽過這個例子,請不要阻止我),將披薩餅視為一個非常短的圓柱體。圓柱體的體積等於 pi 乘以半徑的平方乘以高度。也就是說,V = pi r r h。因此,深吸一口氣,對於半徑為 z,高度為 a 的披薩,V = pi z z a。如果您認為這個練習太俗氣,那麼您需要更厚的餅皮。

“我希望人們不僅僅是學習數學,我希望人們熱愛數學,” 本傑明九月份訪問紐約市時告訴我。“這就是馬丁·加德納的寫作對我所做的事情。” 加德納是《大眾科學》著名的“數學遊戲”專欄的長期作者,他激勵了許多年輕的亞瑟將他們的圓桌會議描述為滿足 x

2 + y2 = r2 的要求。在考試之前,這些人可能會大量臨時抱佛腳。(抱歉,我受到了亞瑟父親的啟發,開始擁抱強制笑話的黑暗面。)

本書中我最喜歡的部分之一是考慮一根繩子,它系在美式橄欖球場兩端球門柱的底部,兩端相距 120 碼。那是 100 碼加上兩個 10 碼的拍屁股和舞蹈區——我的意思是端區。因此,當它沿著球場的中心線穿過草地時,這條繃緊的繩子長 360 英尺。現在想象一下,繩子增加了一英尺的長度,因此現在是 361 英尺長。在 50 碼線處,在繩子的兩端仍然固定在球門柱上的情況下,你可以將繩子抬高多少?

如果您想進行相對簡單的計算,請隨時停止閱讀片刻。(或者出於任何其他原因——我不是你的老闆。)

透過抬起繩子,您建立了一個假想三角形,底邊為 360 英尺,未知高度為 h 英尺,兩條邊長為 180.5 英尺,是 361 英尺長繩子的一半。現在從繩子的頂部垂下一條假想的鉛垂線,大三角形可以分成兩個較小的且相等的直角三角形,每個三角形的斜邊為 180.5 英尺,邊長為 180 英尺和 h 英尺。進行原始的畢達哥拉斯式手法(直角三角形兩條邊的平方和等於斜邊的平方),您會發現,即使是最巨大的線衛也能在長一英尺的繩子下輕鬆透過,離地面超過 13 英尺。

我喜歡這個例子,因為結果對我來說感覺是錯誤的。僅僅增加一英尺的鬆弛度怎麼會有如此大的影響?然而,數學是無可辯駁的,數學往往如此。《數學的魔力》因此提醒讀者,現實並不在意你的感受。這就是為什麼我向任何參與制定公共政策的人推薦這本書的原因。再多的額外分析、事實調查委員會、委員會聽證會或白皮書都無法改變那根繩子的高度。10Q。非常感謝 10Q

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