首页 | 登录 | 注册 | 帮助 | 网站地图 | 加入收藏 | 设为首页
您现在的位置:首页>>理化之妙>>少年趣味数学>>数学难题
 
“巧定羊圈”的故事
2007-8-22 15:06:56阅读次数: 275

“巧定羊圈”的故事

     数学大才欧拉因 “巧定羊圈”而被数学巨匠约翰·伯努利发现,并在他的影响和培养下,逐渐成长为18世纪数学界的中心人物。

     那是在 1719年,欧拉才 12岁。父亲老欧拉准备盖一个羊圈,用100尺的材料把羊圈住。这一天,老欧拉在丈量土地,小欧拉在一旁帮忙。父子各拉住测绳的一端,当父亲把4 根角桩打入地下时,小欧拉立即报出了计算结果:

      “长40 尺,宽10尺,羊圈面积400 平方尺,正好需要篱笆材料 100尺。”

      “我已经算过了。”

      “如果长35 尺,宽15尺,羊圈面积就能扩大 125平方尺,不是更好吗?”

     老欧拉没有想到。

      “如果长40 尺,宽 15尺,羊圈面积就扩大到600 平方尺,可是需要篱笆材料 110尺,而我们只有 100尺材料啊。”

     怎样用 100尺的材料围成最大面积的羊圈呢?小欧拉在认真地想着,老欧拉非常高兴儿子有这样的想象力。

     小欧拉终于算出来了,欣喜地告诉父亲: “把羊圈的长和宽都定为25尺,就能围成625 平方尺的羊圈。”

     小欧拉 “巧定羊圈”的故事不胫而走,传到约翰·伯努利的耳朵里。这虽然是数学上一个简单的极值问题,不过年仅12岁的孩子,竟能想出这种方法,确实令人惊奇。约翰凭直觉预感这个聪明的孩子将成为一颗耀眼的数学明星。

     非常爱才的约翰亲自登门拜访欧拉和他的父亲,当这位德高望重的教授见到欧拉时,这种感觉更加强烈,便要求老欧拉同意他带小欧拉去巴塞尔大学学习数学。

     可是老欧拉不同意: “教授,我希望儿子成为一位神学家,而不是什么数学家。”

     为什么老欧拉希望儿子成为神学家呢?这话还得从头说起。

     列昂哈德 ·欧拉于 17074 15 日诞生在瑞士巴塞尔城附近的里恩村,父亲是一位爱好数学的基督教牧师,正因为如此,欧拉7 岁时就在同龄孩子羡慕的目光下,被父亲送进巴塞尔神学校学习神学。

     老欧拉心想,凭着自己在邻里的声望,儿子非常聪明,小欧拉长大后一定能成为教门后起之秀,说不定还能进入罗马教廷呢!每当想起儿子前程锦,光宗耀祖,老欧拉心情格外舒畅,神采飞扬。

     小欧拉在神学校专心听课,老师教的圣经,他能够熟背。圣经中,上帝创造天地万物,上帝无所不在无所不能的思想,欧拉坚信不疑。当他在课堂上学到了一些知识后,便对自然界充满信心,同时又困惑不解。比如,天上的星星有多少颗?父亲无法回答。

     小欧拉便去问老师: “天上的星星总共有多少颗?”

     老师非常惊讶,便故作镇静地说: “天空中的星星都是上帝亲手镶嵌上去的,具体数目不必要知道。”

      “既然上帝亲手制作了星星,为什么记不住它们的数目呢?”

     老师茫然。

     从此,小欧拉对上帝在信仰上开始动摇了,开始不专心听课,考试答非所问,头脑里总是在想:上帝真是无所不在吗?上帝的哪里呢?

     神学校哪能容纳 “叛逆”的学生,不久,欧拉被神学校开除。他丝毫不感到伤心,反而可以无拘无束地思考自己的问题。为了数清天上的星星,欧拉开始学习数学,而且学得津津有味。

     正是由于学习数学,欧拉才有智慧去 “巧定羊圈”。约翰·伯努利慧眼识英才,恳求老欧拉不要埋没了孩子的数学天赋,同意儿子学数学。老欧拉感到儿子神学的辉煌前程已成泡影,只好同意。

     1720 年,在约翰·伯努利教授的保举下,年仅 13 岁的欧拉踏进巴塞尔大学的校门,成为这所大学的学生。欧拉高兴万分,上课时不再像在神学校那样三心二意了,而是集中精力,勤奋学习,独立思考。

     欧拉的确不负教授厚望,成绩突飞猛进,老师在课堂上讲授的内容已经不能满足他的需要了。约翰听说后非常满意,特地挤出宝贵的时间为他开小灶,单独辅导。

     欧拉从约翰那里了解到当时欧洲最新的数学成果,知识和才智日益增长,并很快地进入数学的前沿领域,走上了数学研究的道路。

     由于成绩特别优秀,15岁时他就在巴塞尔大学毕业了。18岁时,欧拉开始发表数学论文。第二年,也就是 1726年,他发表了讨论船桅最佳位置的选择的论文,而荣获法国科学院的奖金。

     1727年,在彼得堡任职的丹尼尔·伯努利的推荐下,欧拉受俄罗斯女皇叶卡特琳娜的聘请,来到彼得堡科学院任院士。开始,他任丹尼尔的助手,1733年丹尼尔回瑞士后,欧拉接任丹尼尔的数学教授席位,成为彼得堡科学院数学部的领导人,直到 1741年。

     彼得堡的天气非常寒冷,特别是冬季来临时,寒风阵阵,飞雪飘飘,就是在屋内也几多凉意,使欧拉很不适应。彼得堡的工作条件也相当艰苦,欧拉的房里只有一张宽大的写字桌和大量的书籍。

     对科学执著追求的欧拉不计较这些,废寝忘食的进行研究。饿了,就啃几片面包;困了,就揉揉眼睛,经常在昏暗的灯光下工作到天亮,又继续第二天的工作。

     长期的工作,过度的劳累,紧张的研究,使欧拉的视力急剧下降,1735年,年仅28 岁的欧拉右眼失明。医生劝说要注意休息,减少用眼睛,不然连左眼也保不住。

     要放弃自己热爱的事业是非常痛苦的,然而继续坚持研究又将双目失明,成为睁眼瞎,真是难以两全。欧拉在这种局面下,毅然地谢绝了医生好心劝说,又投入到研究中。

     辛勤的汗水换来了学术上丰硕的成果。欧拉还为俄国政府解决了很多科学难题。他承担了菲诺运河的改造方案,宫廷排水设施的设计审定。还为俄国政府编写教材,制定度量衡标准,绘制地图等等。

     1741年,欧拉应普鲁士腓特烈大帝的邀请,1766年,受叶卡特琳娜女皇的邀请,重返彼得堡,直到临终。



 
喜悦国际村  下一代  中青网  青少年文学网  中国青少年网络协会  中青在线
在线联系:
应老师 盛老师 刘老师 叶老师 王老师
版权所有2005-2009 © 青少年成长基地
首页 | 关于我们 | 业务介绍 | 青年志愿者 | 联系我们 | 在线客服