數(shù)學(xué)典故、圖形、趣味計算、小知識【1至5年級已學(xué)知識和課外知識】

◆圓周率的故事
1．祖沖之、七位、世界第一，保持了一千年；“歷史上一個國家所算得的圓周率的準確程度可以作為衡量這個國家當(dāng)時數(shù)學(xué)發(fā)展水平的一個標(biāo)志”
2．1427年，阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家阿爾·卡西、16位；
1596年，荷蘭數(shù)學(xué)家盧道夫、35位；
1990年，計算機4.8億位；
2002年12月6日，東京大學(xué)，12411億位。
◆“0”
羅馬數(shù)字沒有0；
五世紀時，“0”從東方傳到羅馬，當(dāng)時教皇非常保守，認為羅馬數(shù)字可以用來記任何數(shù)目，已足夠用，就禁止用“0”，一位羅馬學(xué)者的手冊介紹了0和0的一些用法，教皇發(fā)現(xiàn)后，對它施以酷刑。
◆以“規(guī)”、“矩”度天下之方圓
山東省嘉祥縣一座古建筑石室造像中，有兩位古代神化中我們遠古祖先的形象，一位是伏羲，一位是女媧。伏羲手中物體就是規(guī)，與圓規(guī)相似；女媧手中物體叫矩，呈直角拐尺形。

古代中國的抽屜原理

在我國古代文獻中，有不少成功地運用抽屜原理來分析問題的例子。例如宋代費袞的《梁溪漫志》中，就曾運用抽屜原理來批駁“算命”一類迷信活動的謬論。費袞指出：把一個人出生的年、月、日、時（八字）作算命的根據(jù)，把“八字”作為“抽屜”，不同的抽屜只有12×360×60＝2592****個。以天下之人為“物品”，進入同一抽屜的人必然千千萬萬，因而結(jié)論是同時出生的人為數(shù)眾多。但是既然“八字”相同，“又何貴賤貧富之不同也？”

清代錢大昕的《潛研堂文集》、阮葵生的《茶余客話》、陳其元的《庸閑齋筆記》中都有類似的文字。然而，令人不無遺憾的是，我國學(xué)者雖然很早就會用抽屜原理來分析具體問題，但是在古代文獻中并未發(fā)現(xiàn)關(guān)于抽屜原理的概括性文字，沒有人將它抽象為一條普遍的原理，最后還不得不將這一原理冠以數(shù)百年后西方學(xué)者狄里克雷的名字。

抽屜原理的應(yīng)用

1947年，匈牙利數(shù)學(xué)家把這一原理引進到中學(xué)生數(shù)學(xué)競賽中，當(dāng)年匈牙利全國數(shù)學(xué)競賽有一道這樣的試題：“證明在任何六個人中，一定可以找到三個互相認識的人，或者三個互不認識的人?！?br/>
這個問題乍看起來，似乎令人匪夷所思。但如果你懂得抽屜原理，要證明這個問題是十分簡單的。我們用A、B、C、D、E、F代表六個人，從中隨便找一個，例如A吧，把其余五個人放到“與A認識”和“與A不認識”兩個“抽屜”里去，根據(jù)抽屜原理，至少有一個抽屜里有三個人。不妨假定在“與A認識”的抽屜里有三個人，他們是B、C、D。如果B、C、D三人互不認識，那么我們就找到了三個互不認識的人；如果B、C、D三人中有兩個互相認識，例如B與C認識，那么，A、B、C就是三個互相認識的人。不管哪種情況，本題的結(jié)論都是成立的。

由于這個試題的形式新穎，解法巧妙，很快就在全世界廣泛流傳，使不少人知道了這一原理。其實，抽屜原理不僅在數(shù)學(xué)中有用，在現(xiàn)實生活中也到處在起作用，如招生錄取、就業(yè)安排、資源分配、職稱評定等等，都不難看到抽屜原理的作用。

兔同籠
你以前聽說過“雞兔同籠”問題嗎？這個問題，是我國古代著名趣題之一。大約在1500年前，《孫子算經(jīng)》中就記載了這個有趣的問題。書中是這樣敘述的：“今有雞兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問雞兔各幾何？這四句話的意思是：有若干只雞兔同在一個籠子里，從上面數(shù)，有35個頭；從下面數(shù)，有94只腳。求籠中各有幾只雞和兔？

你會解答這個問題嗎？你想知道《孫子算經(jīng)》中是如何解答這個問題的嗎？

解答思路是這樣的：假如砍去每只雞、每只兔一半的腳，則每只雞就變成了“獨角雞”，每只兔就變成了“雙腳兔”。這樣，（1）雞和兔的腳的總數(shù)就由94只變成了47只；（2）如果籠子里有一只兔子，則腳的總數(shù)就比頭的總數(shù)多1。因此，腳的總只數(shù)47與總頭數(shù)35的差，就是兔子的只數(shù)，即47－35＝12（只）。顯然，雞的只數(shù)就是35－12＝23（只）了。

這一思路新穎而奇特，其“砍足法”也令古今中外數(shù)學(xué)家贊嘆不已。這種思維方法叫化歸法?；瘹w法就是在解決問題時，先不對問題采取直接的分析，而是將題中的條件或問題進行變形，使之轉(zhuǎn)化，直到最終把它歸成某個已經(jīng)解決的問題。

普喬柯趣題
普喬柯是原蘇聯(lián)著名的數(shù)學(xué)家。1951年寫成《小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)法》一書。這本書中有下面一道有趣的題。

商店里三天共賣出1026米布。第二天賣出的是第一天的2倍；第三天賣出的是第二天的3倍。求三天各賣出多少米布？

這道題可以這樣想：把第一天賣出布的米數(shù)看作1份。就可以畫出下面的線段圖：

第一天為1份；第二天為第一天的2倍；第三天為第二天的3倍，也就是第一天的2×3倍。

列綜合算式可求出第一天賣布的米數(shù)：

1026÷（l＋2＋6）＝1026÷9＝114（米）

而 114×2＝228（米）

228×3＝684（米）

所以三天賣的布分別是：114米、228米、684米。

請你接這種方法做一道題。

有四人捐款救災(zāi)。乙捐款為甲的2倍，丙捐款為乙的3倍，丁捐款為丙的4倍。他們共捐款132元。求四人各捐款多少元？

鬼谷算
我國漢代有位大將，名叫韓信。他每次集合部隊，只要求部下先后按l～3、1～5、1～7報數(shù)，然后再報告一下各隊每次報數(shù)的余數(shù)，他就知道到了多少人。他的這種巧妙算法，人們稱為鬼谷算，也叫隔墻算，或稱為韓信點兵，外國人還稱它為“中國剩余定理”。到了明代，數(shù)學(xué)家程大位用詩歌概括了這一算法，他寫道：

三人同行七十稀，五樹梅花廿一枝，

七子團圓月正半，除百零五便得知。

這首詩的意思是：用3除所得的余數(shù)乘上70，加上用5除所得余數(shù)乘以21，再加上用7除所得的余數(shù)乘上15，結(jié)果大于105就減去105的倍數(shù)，這樣就知道所求的數(shù)了。

比如，一籃雞蛋，三個三個地數(shù)余1，五個五個地數(shù)余2，七個七個地數(shù)余3，籃子里有雞蛋一定是52個。算式是：

1×70＋2×21＋3×15＝157

157－105＝52（個）

請你根據(jù)這一算法計算下面的題目。

新華小學(xué)訂了若干張《中國少年報》，如果三張三張地數(shù)，余數(shù)為1張；五張五張地數(shù)，余數(shù)為2張；七張七張地數(shù)，余數(shù)為2張。新華小學(xué)訂了多少張《中國少年報》呢？