○張麗琴
提到文明古國,浮現(xiàn)在你腦海的是哪些國家呢?相信很多同學(xué)會(huì)脫口而出:中國、古埃及、古印度和古巴比倫這四大文明古國。其實(shí),四大文明古國是中國人的說法,西方很多國家認(rèn)為古希臘也是文明古國。古希臘的發(fā)源地是歐洲的愛琴海諸島,在公元前3000年到公元前1100年之間,孕育了整個(gè)歐洲文明。
丟番圖就是古希臘偉大的數(shù)學(xué)家,大約生活于公元246年到公元330年之間。他對(duì)算術(shù)理論有深入研究,以代數(shù)學(xué)聞名于世,是代數(shù)學(xué)的創(chuàng)始人之一,被后人稱為“代數(shù)學(xué)之父”。
代數(shù)學(xué)的最大特點(diǎn)就是引入了未知數(shù),并對(duì)未知數(shù)加以運(yùn)算。丟番圖讓代數(shù)擺脫了幾何的羈絆,他認(rèn)為代數(shù)方法更適于解決問題,而他在解題過程中顯示出的高度巧思和獨(dú)創(chuàng)性,也是別人所不能企及的。丟番圖著有《算術(shù)》一書,共十三卷。書中收集了許多有趣的問題,每道題都有出人意料的巧妙解法,這些解法開動(dòng)人的腦筋,啟迪人的智慧,以致后人把這類題目叫做“丟番圖問題”。這本書不僅能夠幫助同學(xué)們提高數(shù)學(xué)成績,還能培養(yǎng)大家利用方程式來解決實(shí)際問題的興趣與習(xí)慣。
丟番圖曾留下這樣的趣題:今有四數(shù),取其每三個(gè)相加,則其和分別為22,24,27和20,求這四個(gè)數(shù)各幾何?
意思是說:現(xiàn)在有四個(gè)數(shù),任意取其中的三個(gè)數(shù)相加,這三個(gè)數(shù)的和分別是22,24,27和20,求這四個(gè)數(shù)各是多少?
初看此題,似乎已知條件不足,無法列式計(jì)算,而列舉數(shù)字嘗試,又太過麻煩,怎么辦呢?
首先,我們運(yùn)用學(xué)過的組合知識(shí)把任意3個(gè)數(shù)的和一一列舉出來,共有以下4個(gè)和:(這4個(gè)數(shù)分別用①②③④表示)
①+②+③;①+②+④;①+③+④;②+③+④。
這4個(gè)和里面共有3個(gè)①、3個(gè)②、3個(gè)③、3個(gè)④,把這4個(gè)和相加,就是①②③④這4個(gè)數(shù)相加的和的3倍。由此,可以設(shè)四個(gè)數(shù)之和為x,得到下面的方程:
3x=22+24+27+20
3x=93
x=31
再用4個(gè)數(shù)的和分別減去任意3個(gè)數(shù)之和,就可求出另一個(gè)數(shù),即:31-22=9,31-24=7,31-27=4,31-20=11。所以,這四個(gè)數(shù)分別是9,7,4,11。
看似無從下手的問題,我們通過方程卻巧妙地解答了出來,方程的妙處真是“盡在不言中”呢!
丟番圖留給世人的思考不僅僅是上面的趣題,還有流傳更廣的“墓志銘”。
墓志銘是一種悼念性的文體,一般由志和銘兩部分組成。志多用散文撰寫,敘述逝者的姓名、籍貫、生平事略;銘則用韻文概括全篇,主要是對(duì)逝者一生的評(píng)價(jià)。但也有只有志或者只有銘的。可以是自己生前寫的,也可以是別人寫的。
而丟番圖的墓志銘與眾不同,不是記敘文,而是一道數(shù)學(xué)題,是這樣寫的:過路的人!這兒埋葬著丟番圖。請(qǐng)計(jì)算下列數(shù)目,便可知他一生經(jīng)過了多少寒暑。他一生的是幸福的童年,是無憂無慮的少年。再過去的年華,他建立了幸福的家庭。五年后兒子出生,不料兒子竟先其父四年而終,只活到父親歲數(shù)的一半。晚年喪子老人真可憐,悲痛之中度過了風(fēng)燭殘年。
請(qǐng)你算一算,丟番圖活到多大,才和死神見面?
雖然后人對(duì)于丟番圖的生平知之甚少,但他在數(shù)學(xué)方面的貢獻(xiàn)卻永遠(yuǎn)載入了史冊(cè),人們也會(huì)永遠(yuǎn)銘記這位古希臘偉大的數(shù)學(xué)家。