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数学新干线-第8章

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    假设没拔头发时是第n回,拔掉一根头发后是第n+1回。我们确认了第n回的情况和后来只是拔掉一根头发的第n+1的情况完全是两种不同的秃顶情况。    
    于是,无论拔掉多少头发都不会变成秃顶的。所以,完全把头发拔光你也不会变秃顶的'    
    那么,要想避开这个反论应该怎么办才好呢?    
    提示    
    让我们好好考虑一下秃顶到底是怎么一回事?    
    (图略)    
    解题 你永远不会秃    
    如果明白秃顶的定义是什么,像这样的反论就不成立了。    
    比如说,我们明确了'头发在少于3万根以下的时候叫秃顶'这个定义以后,那么假设第n回的头发是3万根+1时,拔掉一根的n+1的情况下就变成了'秃顶'。    
    3、三角形的两边之和等于另一边 15分    
    问题    
    '设三角形ABC的AB边的中心点为D、AC边的中心点为E、BC边的中心点为F。然后,连接各中心点D、F、E形成平行四边形ADFE。    
    在这个平行四边形里,AD和EF的长度相等,AE和DF的长度相等。因此,AB和AC的长度之和等于连接BD、DF、FE、EC的曲线的长度。    
    下面也同样,曲线BDFE的长度等于曲线BGHIFJKL的长度。 再接下来还是同样。。。。。。,    
    经过无数次重复之后,这个像锯齿似的曲线就会和底边BC重合。所以,三角形的两边之和等于另外一边。'    
    那么,怎样能回避这个反论呢?    
    (图略)    
    提示    
    请用显微镜看。    
    解题 三角形的两边之和等于另一边    
    不管锯齿变得怎样细小,如果用显微镜看还是锯齿。不管怎样折叠弯曲,锯齿的长度还    
    是等于AB+AC。    
    底边BC是点B和点C之间最短距离是直线,不管锯齿变得怎样细小,即使看起来好像和直线完全重合了一样,也不会变成直线。    
    小知识    
        
    后来成为文艺春秋出版社社长的菊池 宽最讨厌几何和数学。看到'证明三角形的两边    
    之和大于另一边'的考试题出来时,竟然在答案上写到'这个证明就是,连狗都知道绕开走    
    '    
    欧几里得(BC330?~ BC275?)利用'线段的长短随着它所对应的角度而变。角度越大线    
    段的长度就越大'的定理作出了证明。    
    (图略)    
    4、所有的圆周都相等 15分    
    问题    
    '把盘子立在桌子上在不使其滑倒的情况下旋转一圈。于是,可以看到盘子的同心圆    
    盘子的底部也在一同旋转。如果在不使盘子滑倒的情况下旋转一圈的话,就形成了圆。所以,大的圆也就是盘子的圆周和小的圆也就是盘子的底部的圆周长相同。也就是说,所有圆周的长度都相等。'    
    那么,怎样解决这个反论呢?    
    (图略)    
    提示    
    画一个图试一试。    
    解题 所有的圆周都相等    
    1在进入正题之前    
    设三角形ABC的两边AB和AC的的中心点分别为M和N。    
    在BC上的任意一点D和A连接,在MN上的交点为P,那么D和P是1比1相对应    
    的。因此,BC上所有的点在MN上都有相对应的点。    
    并且,MN上所有的点在BC上也都有相对应的点。    
    也就是说,BC上的点和MN上的点都是1对1相对应着的。    
    然而,MN的长度是BC的一半。像这样不同的两条线上的点,即使每一个点都是1对1相对应,但是并不能说两条线就相等。    
    (图略)    
    2圆周长    
    如图所示(图略),AB是大的圆旋转一圈的周长,PQ是同时旋转的小的圆的周长。    
    大圆的圆周上的点和AB线上的点是1对1相对应的。小圆的圆周上的点和PQ线上的点也是1对1相对应的。    
    因此,大圆的圆周上的点和小圆的圆周上的点也是1对1相对应的。    
    到这里和问题当中所说的意思是相同的。    
    如1所述,虽然说是1对1相对应的,并不能说长度就相等。因此,问题中提到的'所有圆周的长度都相等。'这一论述是不能成立的。    
    标题图解:能力提高    
    镜子照东西为什么只是左右相反呢?    
    镜子里照出来的影像左右是反过来的。为什么只是左右相反而不是上下倒过来呢?    
    面向镜子靠近看时,镜子里的影像反过来向前靠近。也就是说,镜子的功能是可以    
    改变前后位置的。    
    站在垂直放置的镜子前面,所看到的影像是上(头)在上、下(脚)在下、左在左边、右    
    在右边。然而,虽然面向镜子而立,镜子里的影像却是前后变换面朝向你这边。虽然镜子里的影像是上在上、下在下、左在左边、右在右边,由于前后变换着的影像和你面对面,所以左右是相反的。    
    站在平放在地上的镜子上面,这回你看到的是上(头)下(脚)颠倒的影像。然而,这种情    
    况上面应该是腹部,下面应该是背部。也就是说,上下仍然是不变的。之所以头和脚相反倒立过来,是因为前面所说的前胸和后背变换的原因。因此左右仍然是反过来的。    
    也就是说,只是左右相反的影像是因为镜子的功能是把上在上、下在下、左在左边、    
    右在右边原封不动的照下来,只是前边和后边倒过来而已。    
    有一种使左右不倒过来的方法。把三面镜子成直角放置,站在这种镜子的前面斜着看两    
    边的镜子,镜中的影像是前边和后边没有改变的。因为经过两次反射,左右相反的影像又一次被反射回来,所以看到的影像是左右没有倒过来。    
    5、弘法选笔 15分    
    问题    
    '弘法不用挑笔'。这个命题反过来就是'不挑笔的人是弘法',命题里边的含义并不能说    
    肯定是'不是弘法的人就挑笔'。然而,把命题掉过来'挑笔的人不是弘法'的说法肯定是真的。上面是逻辑学所讲的东西。然而,'如果不对他发脾气就不学习'的命题的对偶是'如果学习就被发脾气',这样的说法怎么也不能成立。因此,命题的对偶肯定是对的这种逻辑学上的理论是正确的吗?    
    弘法不挑笔               相反             不挑笔的人是弘法    
            对面             对偶              对面    
    不是弘法的人就挑笔       相反             挑笔的人不是弘法    
    提示    
    '说谎!'就是'不要说谎啊'的意思,这是一种常用的表现。'如果不对他发脾气就不学    
    习'的真正含意是什么呢?    
    解题 弘法选笔    
       开 展对偶和三段论法等理论,必须是把命题以惯用的手法直接表达出本意来。'不被~就不'是一种惯用的手法,他的意思是'不等到被~就不'。所以,命题'如果不对他发脾气就不学习'的真正含意是'不等到被发脾气就不学习'。    
        把这句话掉过来说就成为'如果学习就不会被发脾气'。这很明显是正确的。因此,对偶肯定是正确的反论是不成立的。    
    小知识    
        
    给你命题'p…》q'的时候,可以得出相反、对面、对偶等3个命题。    
    相反 'q…》p' 相反未必是正确的。    
    对面 'p…》q' 对面未必是正确的。    
    对偶 'q…》p' 对偶肯定是正确的。    
    相反的相反、对面的对面、对偶的对偶就返回到原来的命题了。    
    请用算式“X = 2       X2 = 4 ”确认上面的关系。    
    (图略)    
    6、那个谎话是真的吗?    15分    
    问题    
    在一张卡片的第一面上写着    
    背面的话是假的(字框省略)    
    再看第二面时这样写着    
    背面的话是真的(字框省略)    
    第一面上的话如果是真的,第二面的话就是假的,那么第一面的话就是假的。    
    第二面上的话如果是真的,第一面的话就是真的,那么第一面的话是真的同时也是假的。    
    为了避免这样的反论,把第二面的话改写成    
    背面的话是假的(字框省略)    
    会怎么样?    
    提示    
    请从反正面都是真或者都是假来考虑一下。    
    解题 那个谎话是真的吗?    
    背面的话是假的                    背面的话是假的    
    如果两面的话都是真的,那么两面的话就都是假的。如果两面的话都是假的,那么两面    
    的话就都是真的。然而,这两个都是不可能的。所以,一个是真的,另一个就应该是假的。但是哪一个是真的弄不明白。两面都写着同样的字,哪一面是真,那一面是假,把人都弄糊涂了,真是不可思议呀。    
    小知识    
        
    一个村庄里唯一的一个理发师傅这样说到'这个村里的人,自己不剃胡须的人的胡子都    
    由我来剃。'    
    那么,这个理发师傅自己的胡须是自己剃还是由别人来剃呢?    
    如果理发师傅是自己剃的情况下,那么他就是'自己剃胡须的人'。于是,他说的'自己不    
    剃胡须的人的胡子都由我来剃。'的话就不对了。    
    如果理发师傅自己的胡须是由别人来剃的话,那么他就是'自己不剃胡须的人。'于是,    
    因为他说'自己不剃胡须的人的胡子都由我来剃。'的话仍然是不对了。    
    这是伯特兰·罗素(1872~1970)作品中有名的反论问题。    
    7、突然袭击的考试30分    
    问题    
    当老师对学生们宣告说'考试要搞突然袭击'时,有一个学生说    
     '那样考试就无法进行了。'让老师大吃一惊。�
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