一个烫着卷头发的大婶提着篮子走在从市场回来的路上,篮子里装满了东西,大婶累得把篮子从右手换到了左手。这可把篮子里的东西颠坏了,引起了部分东西的骚动。
“往那边靠一点,天气这么热,总往我身上靠干什么。”
苹果看着自己光滑的皮肤,斥责着桃子。桃子蜷缩着身上茸茸的毛毛,红着脸说:
“苹果,对不起,我的毛毛刮到你了吧?很抱歉。”
“你这家伙竟敢直呼我的名字,你是不是欠揍啊?”
苹果抓住桃子,不容分说,把他打得鼻青脸肿。
因为篮子晃来晃去,坐在苹果和桃子上面的一串葡萄断了几枝,几个葡萄滚落了下来。
“这里太窄了,真想出去。”
装在透明塑料袋里的苹果、桃子和葡萄不约而同地向外面看。
“还是这里看起来舒服吧?”
肥皂说。
“但是这里同样是篮子里呀。”
橡皮手套搭了一句话。
这时,装在黄色塑料袋里的大葱说道:“还是我最好啊,我个子最高,可以探出头去。”
和大葱一起被装在一个袋子里的菠菜和西红柿也连连点头说:“是啊是啊。”
“是谁把我们这么分开的呢?”
苹果抬了抬光滑的额头,回了一句。菠菜回答道:
“这当然是那个卷头发大婶了。”
“为什么?”
苹果要知道原因,但是菠菜也不知道这么分开的理由。
“我们现在是按照同一种类被放在一起的。”
被放在肥皂边一直沉默不语的手电筒这时开口说话,解答了原因。
“装在透明塑料袋里的是水果,装在黄色塑料袋里的是蔬菜,你们看是不是?”
“噢,是啊,同一种类的东西被放在了一起。”
桃子点了点头,表示明白了。但是西红柿却露出疑惑不解的神情,说道:
“我,我是蔬菜吗?”
“你太好吃了,常给别人造成你是水果的错觉,但实际上你是蔬菜。”
大葱说道。
“哼,我们是什么呀,也没归类。”
被放在旁边的大葱嘟囔着。这时卷头发大婶看了看篮子说:
“哈哈,对你们我都没有偏见,你们对于我们全家人来说都是必不可少的。”
大婶说完,拎着篮子继续往家里走去。
具有确定性质的对象集中在一起被称为集合。组成集合的对象,叫做元素。
例如,当提到我们班戴眼镜的人的集合时,如果勇俊和智寿都戴眼镜,那么勇俊和智寿就是组成这个集合的元素。
集合之间可以相并(合集),也可以相减(差集、补集),也可以相交(交集)。
根据元素的个数,可以将集合分为空集合(没有元素)、有限集合(可以数清楚元素的个数)和无限集合(有无限个元素)。
由无限个元素组成的集合是什么样的集合呢?如果以海边的沙粒为元素组成一个集合,那么这样的集合是无限集合吗?不是,因为沙粒也是有限的。
与沙粒组成的集合相反,数字的集合是无限的。自然数的集合(1,2,3,4……),无论是到100,还是到1000,最终是无限的。不仅如此,整数的集合(……,-3,-2,-1,0,1,2,3……)有理数的集合(……,-34,-23,-12,12,23,34……)、无理数的集合(……,-1.414213562……,1.414213562……,2.71828……)等等,都是无限的。
在无限集合中,最大的集合是无理数集合。而自然数集合、整数集合、有理数集合,它们的大小都是一样的。
这是因为自然数、整数、有理数的元素都是一一对应的。但是无理数集合中的元素却不能跟别的集合中的元素一一对应,因为一一对应后,中间还会产生很多元素,所以无理数集合是最大的集合。
1874年康托在《集合论》中提出了“无限”的性质,但当时的人们认为宣扬无限是对神的辱骂,因为他们认为只有神才能数到无限。
所以康托的理论在当时遭到了世人的非难,甚至他的指导教师克罗内克也对他加以阻挠。最终康托由于难以忍受人们巨大的反对和指责,患上精神病,住进了精神病院。
随着时间的流逝,康托的无限集合论得到了世人的认可和证明,康托也与克罗内克和解了。但他还是在精神病院凄凉地度过了生命的最后一刻。
虽然康托在精神上未能承受住世人的巨大压力,但康托的理论对20世纪的数学产生了巨大的影响,它使人们重新站在集合论的高度来研究数学。
康托在论文中这样写道:“数学的本质在于自由。”这难道仅仅是数学吗?在任何领域,自由的想象力都会带来更美好的结果,如果人们能早一点明白这个道理就好了。
民族的算术考试
“妈妈,我去参加算术考试去了。”
民族向妈妈行了个大礼,踏上了前往开庆的路,在路上他想起了从前发生过的事情。
秋意浓浓的一天,民族来到院子里帮助正在打稻谷的爸爸。这时,一帮官吏闯了进来,让他们数一数打了多少稻谷,爸爸和民族数了数,一共是400斗。
但是官吏数出来却是500斗稻谷,所以要征收十分之一即50斗的税金。
在官吏的威吓下,民族不得不交了50斗稻谷。每年官吏来查稻谷的时候都会这样,所以民族称官吏是不会数数的傻瓜。
“我以后一定要好好学习算术,成为优秀的算师(现在的数学家)。”
他回忆着从前的事情,从包裹里拿出了一本《九章算术》,开始背了起来。
考场上竟然有6个监考官在监考。
“请你背诵《九章算术》第九章中的10组吧。”
民族开始背了起来,但是内容实在是太长了,他没能流畅地背下来,期间有两处停顿。
回到宿舍后,民族没来得及休息,就继续学了起来,因为还有2天的考试。同一个房间里的人为了参加考试,都已经几天几夜没睡觉了。
民族背诵着《九章算术》的第六章,又熬过了一个晚上。他不想在第二天的考试中失手。
第二天早上,考官为民族出了试题。
“今天请你背诵一下《九章算术》中的第六章。”
民族用清脆的声音背了下来,一个字也没错。
晚上回到宿舍的民族想好好地睡上一觉,因为前一天熬了一个晚上,现在倦意难忍。第三天要考的不是背诵题,所以民族很有信心。
民族梦见了圆圆的天空和四方的大地,他用长长的尺子想量一量它们。民族从梦中醒来的时候眼前还浮现着圆圆的天空和四方的大地,于是民族心情豁然开朗,重新鼓起了勇气。
最后一天的考试,考官出了6个问题,至少要正确回答4个问题才能通过考试。民族对其中的一两个问题感觉有点模棱两可,但他还是用心地回答完了。
3天的考试结束了,民族感到浑身轻松但同时又有点疲惫。
“再努力一些就好了……”
民族看了看天空,圆圆的天空向民族露出了笑脸。
民族真的能通过考试吗?
古代韩国人也像中国人一样,通过《九章算术》这本书学习了数学,《九章算术》是中国古代数学家刘徽于公元263年撰写的。
在《九章算术》中,问题的后面有答案和解析方法。
韩国的数学并不是抽象的概念,它能解决生活中所遇到的实际问题,是一门非常实用的学问,里面涵盖丈量土地、交纳税金、收缴粮食、建筑土木、贴息等内容。
在朝鲜高丽时期,选拔算师的考试要考3天。第一天和第二天要背诵《九章算术》中的第九章和第六章;最后一天要回答选自《九章算术》的问题,一共有6个问题,答对4个问题才能通过考试。
算师们能够自如地运用数学知识,拥有神奇的才能,受到了人们的尊敬。但实际上他们是不懂数学的,他们所知道的仅仅是书里的知识,他们既不会做农田里的活,也解决不了农田里的实际数学问题。这种算师全都待在中央官署里,直接到农田现场的只是“衙前”。衙前们用绳子或步子大概地估算土地面积,他们通常根据收受礼物的多少随意缩小或者夸大土地的面积,所以那个时候农民遭受了不少损失。
下面是《九章算术》中的问题,请用高丽时期算术考试的标准做这道题。
有一块农田,宽是15步,长是16步,这块农田的面积是多少?
答案是:15X16=240(步2)
从前都是以“步”为长度单位,l步大概相当于现在的1.5米。
因为商人经常使用数字,所以他们的身边不能缺少计算工具。朝鲜时期,开成商人数数字的时候和中国人一样使用算木,又叫算枝子,是长约10厘米的木棍,但是在账本上记载的时候商人们又用另外一种数字。
画出精髓的抽象画
美术课的时间到了,老师说今天要画抽象画。
我们来到了学校的后山,后山上长满了柿子树,因为恰逢秋天,树上结满了红灯笼似的柿子。老师让我们想画什么就画什么。只是有一点,因为我们画的是抽象画,画的东西与看到的实物不完全一样也可以。
我用粗粗的美术笔刷刷几下就画好了底样,恰好这时有两只兔子来到柿子树下,头对着头不知在吃些什么。那个样子实在太可爱了,于是我把这两个小家伙也画了上去。很快,我便将底样修改好了。
“能看看我画的底样吗?”
老师正穿行在草丛中,看着小朋友们画的画。听到我的请求,他来到我面前,看了看我画的底样说:
“你已经画完了吗?”
老师看了看我的底样说:
“嗯,画得倒挺好,但是再画得简单一点吧,把柿子树和兔子周围的多余物去掉看看。”
于是我将底样又改了改,用橡皮将先前画的多余的东西擦掉,将参差不齐的树木修改成圆圈,将胖胖的树干画成一根木棍。
兔子也被我画成了一个圆圈上支着两只耳朵的形状。看看这次我画得多么简单呀。如果每节美术课上都画抽象画就好了。这个时候,其他人也都画好了底样。老师对全班同学大声说道:
“孩子们,没有必要过于装饰,抽象画就是要画出对象的精髓。”
听了这句话,我又看了看自己的素描本,心想:柿子树的精髓是什么呢?兔子的精髓又是什么呢?我想了想,又将底样画成了下面的模样。
老师看了看我的画,说道:
“是啊,就是这样,你抽象画画得这么好,数学也会学得很好的。数学就是将人们所能想到的、抽象的东西,用最简洁的方式整理出来的学问。”
我听不懂老师的意思,但是我知道数学是重视精髓的,如果要想学好数学,首先就要找出它的精髓。
人类是怎么想出数字的呢?那是因为人们保留了事物的共同点,丢弃了事物间的千差万别,由此而产生了数字。
这就像我们逛超市一样,我们买了饼干和玩具后到结账处付款,店员不会关心我们买的是什么东西,他只管把所有物品的价格算出来,告诉我们该付多少钱就可以了。只关心事物的共同点,叫做“抽象”,数学就是抽象性的学问。
英姬和铁民正在谈论关于“点”的话题,但他们的谈话总是对不上,因为英姬说的是她脸上长的“点”,铁民说的是预测自己未来人生的“起点”。
将所要表达的意思说清楚,就需要“下定义”。这一点不仅在对话时很重要,在数学上也很重要。数学中最重要的就是“定义”,因为只有有了定义,说话才有依据。
“有一个内角是直角的三角形叫做直角三角形。”这是直角三角形的定义。
算术是研究具体的事情,数学研究的是一般性的规律。
比如,算术中我们都学过类似2 3=5,3 2=5这样的计算。但是,数学关心的不是计算的结果,而是它们的规律,即如果两个数是a和b,那么a b和b a的结果是一样的。这就是算术和数学之间最大的差异。
提起科伦坡刑警你会想到什么呢?
你会不会联想到一位身穿柏锦丽大衣、脸庞黝黑、总是作沉思状的男士?你会不会联想到他巧妙审问罪犯和苦苦寻求证据的情境?
不管怎样,你印象最深的还是他获取确凿的证据后使犯人哑口无言的场面吧。
科伦坡刑警所运用的明快的推理与数学证明的过程是一样的。不需要牵强的理由或者大声的喊叫,只需要安详、平静的声音,就会使罪犯举起双手。这种西欧人的习惯,早在古希腊时期就开始形成了,就像欧几里得的几何学一样。
不喜欢数学的朋友们,如果你喜欢惊险电影或者推理小说的话,就请你再好好学习和体会数学吧。懂得了证明的乐趣后,也许你就离不开数学了。