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数学与生活

2020-03-28贝小戎

视野 2020年6期
关键词:次方蜗牛线性

贝小戎

前几天去学校开三年级家长会,数学老师说,家长在生活中要抓住機会,让孩子练练数学,因为数学源于生活,做数学题需要一些生活常识,不然有些题孩子做不对,比如元旦是哪一天、一张桌子的高度大概是多少。可是有一天我看到三年级数学练习册上有一道题,列了一个除法算式,999999÷G=ADBHEG,问这几个字母分别是几?我觉得这道题完全是高于生活,在生活中几乎不会遇到这种情形。有高人用各种方法先推测出其中的某个字母,我后来想到可以用排除法,这个G不会是1、3和9,因为那样算出来的结果各个位数上的数字都一样,都是9、3或1;也不会是偶数,即2、4、8,因为偶数无法被999999整除;也不会是5,因为5的倍数的个位应该是0或者5;最后就剩7了,于是商是142857。

普通人在生活中也就偶尔用用加减乘除,但牛津大学数学博士基特·耶茨说,数学在日常生活中的威力远大于此。他在《生与死的数学》一书中说,他四岁的孩子喜欢在花园里捉蜗牛。有一天他问,花园里到底有多少只蜗牛呢?耶茨觉得,这不好说,也许十几只,也许有上百只。把所有蜗牛捉一遍再数一数很费劲,作为数学家,他有更好的办法:第一天,父子二人忙活了10分钟,一共捉到了23只蜗牛,然后用笔在它们身上做标记,再把它们全放回去。一周后再去捉,这次用10分钟捉到了18只,仔细检查,发现其中3个身上有标记。现在就可以计算了,其原理是,第一次捉的23只占所有蜗牛一定的比例。这个比例是多少呢?这需要第二个样本,在这个样本中,18只里面有3只是上次捉到的,因此全部蜗牛就是第一次捉到的6倍,23乘以6,138只。这叫标记重捕法,还可以用这个方法做各种精确的估算,比如湖里有多少条鱼,都是取两个独立的样本,再比较其重合的部分。

我们都知道,传销不靠谱,因为需要的下家是指数级增长的,没多久,需要的下家就会多得惊人。耶茨说,还有一个跟生活密切相关的指数级增长:牛奶打开后,假如有一个细菌钻了进去,这种细菌每一个小时会繁殖两个出来,其后代的数量是指数级增长的,这种增长方式刚开始看起来很慢,但之后会急剧增长:2小时后变成2的2次方,4个;4小时后2的4次方,16个;48小时后,2的48次方,牛奶瓶里可能就有千万亿个细菌了,牛奶肯定已经变质了。

加拿大心理学家乔丹·彼得森写了本书叫《人生十二法则》,中文版封底上有句话说:“读懂十二条法则,解决你人生80%的不如意。”看到这句话后,我想,作者怎么不干脆再增加三条法则呢?那样我们的不如意不就全解决了?一位读者说,我这么算说明我数学很差,认知尚停留在线性区,假定了问题和解法之间的关系是线性的:12个方法能解决80%的问题,那么15个方法就能解决100%的问题。但这个假定是错的,生活本身不是线性的。经她这么一说,感觉我这个错误犯得还挺高级。生活也许真的是线性的,不然我不会遇到她的这番点评。

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