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講科學(xué)的百家諸子

第七章 無理還是有理

講科學(xué)的百家諸子 望舒慕羲和 2252 2019-09-28 20:00:00

  監(jiān)考張同掃視了一圈,看了看考場上的千姿百態(tài),。

  他也是這樣過來的,,所以下意識地尋找一些他熟悉的習(xí)慣。

  在多數(shù)人都在奮筆疾書的時候,,張同注意到了第二排的一個年輕人,。

  “他和我的習(xí)慣一樣,也是先看看卷子的最后幾題,?!?p>  想到這,他不禁在心底嘆了口氣,。

  這個習(xí)慣也好也不好,。

  他考試的那一年,出題的不是自己的先生葛俊,,而是另一位稷下學(xué)宮的九數(shù)博士,。

  那一年的題不難,所以張同考試的那一年,,他的習(xí)慣給他帶來的極大的好處:看完最后兩道題,,信心倍增,一鼓作氣,,思如泉涌,。

  反之亦然。

  可這一年……

  張同心想,,這個可憐的孩子,。

  貧民子弟能夠參考頗為不易,他雖然不是貧民出身,,卻也知道一些貧民子弟想要學(xué)習(xí)是多么困難,。

  能夠連過兩次初試,證明能夠坐在這里的人已經(jīng)是在同齡人中水平拔尖的那些了,。

  所以張同看到那個年輕人后,,真的是心生憐惜。

  想想自己,,如果上來就看最后兩道題,,必然是心煩意亂,忐忑不安,。

  到時候只怕前面的簡單題目也難做好,。

  想到這,他暗暗搖頭,,再度打量起這個年輕人,。

  和大部分貧民子弟一樣,這個年輕人也留著被貴族們戲稱為“髡賊”的短發(fā),。

  這些年在稷下學(xué)宮的大部分場合,,沒有貴族會明面這樣叫了。

  兩年前出過一次惡性事件,,被貴族戲稱為“髡賊”的一名貧民子弟,,因為這個稱呼連殺六人。

  除了頭發(fā),,膚色也和大部分貧民子弟一樣,,略微有些黑,不過模樣也算是俊俏,。

  讓張同意想不到,,這個年輕人掃了一眼卷子后,片刻后就點了點頭,,然后低頭拿起了筆,。

  “咦,?”

  張同有些驚奇,心說難道這個年輕人居然會,?

  帶著幾分好奇,,他踱步到了這個年輕人的身后。

  正忙著做題的陳旭并沒有注意到周圍的情況,。

  壓軸題他已經(jīng)想到了解答的方法,。

  而最后的壓臺題,陳旭暗暗腹誹過出題人會被人往窗戶上扔屎后,,其實心情是愉快的,。

  把圓均分成十七份這個題的另一種說法,其實就是尺規(guī)做正十七邊形,。

  在前世,,這是一個很出名的典故,這個典故的擁有者,,從小就在各種故事中計算著1+2+……到100,,從陳旭上學(xué)計算到他的侄子輩上學(xué),可能還要在各種孩童讀物中計算到太陽毀滅前的那一天,。

  陳旭研究過這道題,,所以他相信,應(yīng)該說,,這一屆的考生絕大部分都不可能做出這道題,。

  而這,就讓他有更多的機會,,爬到別人的頭上,,踩著他們的尸體,跨過這道獨木橋,!

  “美滋滋啊,,這一次穩(wěn)了?!?p>  壓抑著要笑出來的情緒,,陳旭拿起墨水筆,沾了一點墨水,,先開始解答倒數(shù)第二道壓軸題,。

  tan1是有理數(shù)還是無理數(shù)。

  這道理看似很難,,實際上在數(shù)學(xué)意義上并不難,,而更多的是一種邏輯思維方式。

  正常的推理是很難的,,但如果用反證法,,則其實也就是一道常規(guī)的三角函數(shù)題,。

  假設(shè),tan1是有理數(shù),。

  那么,,利用和角公式,可知tan2等于2tan1/1-tan1的平方,。

  任何有理數(shù)都可以寫成分?jǐn)?shù)的形式,,也就是兩個正整數(shù)的比,。

  假使tan1為有理數(shù),,那么根據(jù)和角公式,tan2也是有理數(shù),。

  知道了tan1和tan2是有理數(shù),,再度和角公式,可知tan3,、4……乃至30,,都是有理數(shù)。

  然而眾所周知,,tan30是根號三分之一,。

  根號3很顯然是無理數(shù),所以與之前的假設(shè)不符,,由此反證,,tan1不是有理數(shù),而是無理數(shù),。

  如果這道題不是考慮邏輯方法,,而只是簡單的和角公式,其實這也就是一道初中難度的題,。但若這樣一變形,,便很難了,而難點卻是在思維方式上,。

  按說這道題寫到這里已經(jīng)算是解答完畢,。

  可是前世在可怕的怪題下養(yǎng)成習(xí)慣的陳旭,還是仔細(xì)地重看了一遍題目,,確定題目上沒有(已知根號3是無理數(shù))的提示后,,他懷疑出題的人又是在挖坑。

  “還好我上輩子刷的題多,。想坑我,,下輩子吧?!?p>  這樣想著,,陳旭又提起筆,,在后面繼續(xù)寫下去。

  假設(shè)根號3為有理數(shù),,則根號3必然可以寫成a/b的形式,,此ab互質(zhì),沒有公約數(shù),。

  平方后,,可知3b方=a方。

  顯然,,a是3的倍數(shù),,可以被3整除。

  則設(shè)a=3c,,a方=9c方=3b方,。

  可知b也是3的倍數(shù)。

  而根號3可以寫成a/b的形式,,則a和b必然沒有公約數(shù)為互質(zhì),。

  然而根號3為有理數(shù)的假設(shè)下,a與b卻有公約數(shù)3,,與假設(shè)不符,。

  由此反證根號3為有理數(shù)的假設(shè)不正確,所以根號3為無理數(shù),。

  綜上所述,,可知,tan1為無理數(shù),。

  確信這道題再也沒有其余的坑,,陳旭這才長松了一口氣,應(yīng)該說這道題自己已經(jīng)完全解答了出來,。

  這道題本質(zhì)上和前世兩千年前的《幾何原本》中證明根號2是無理數(shù)的思路一致,,而且考量的重點應(yīng)該也是思路而非和角公式。

  至于那個根號3的坑,,陳旭以前世的刷題經(jīng)驗,,以為這是一個故意的挖下的坑,慶幸于自己的小心,。

  他正沾沾自喜,,扭動了一下肩膀,伸出手將手指扣在一起,,向前猛然一伸,,咯咯作響。

  站在他身后的張同已經(jīng)驚住了。

  這道壓軸題在他發(fā)卷子的時候就已經(jīng)注意到,,腦子里也在思索這道題,。

  可是全無思路,茫然如暗夜,。

  這道題的難點,,也就在于那一張窗戶紙。

  當(dāng)陳旭寫出第一個和角公式的時候,,張同就覺得自己腦海中的暗夜忽然劃過了一道閃電,,這一道閃電如同故事中盤古開天時候的第一抹光,隨后旭日東升,,一切明亮,。

  這道窗戶紙一破,張同就知道陳旭這道題已經(jīng)答出,。

  他暗暗驚奇,,心想從拿到卷子到解出這道題才用了多久,?

  這道題不要說這些貧民出身的考生,,就是那些可以無憂無慮學(xué)習(xí)的貴族子弟,只怕也是難以答出,,更何況在這么短的時間,。

  想到這,張同暗暗看了一下陳旭卷子上的名字,,暗道:“陳旭,?嗯……應(yīng)該可以成為我的學(xué)弟。運氣好的話,,說不定也可以做先生的弟子,。”

  這樣想著的時候,,陳旭已經(jīng)開始證明根號3是無理數(shù)了,,張同更是暗暗點頭。

  他已經(jīng)脫離考試太久,,以至于沉醉于數(shù)字之中,,卻忘了考試和研究的目的根本不同。

  這么快的答出題目,,又心細(xì)無比地找到了題目的漏洞,,若無意外,這個年輕人當(dāng)為這個考場的魁首,!

  心中生出了一股愛才之心,,心滿意足,正要離開,卻看到陳旭再度提筆,,似乎要去解答最后一題,。

  張同心中一動,暗道:“這孩子,,你瘋了,?”

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