王美艷
“點(diǎn)猜想”是對數(shù)學(xué)家的一個有趣的挑戰(zhàn),這個挑戰(zhàn)涉及一系列的點(diǎn),它們彼此之間都有直線相連接.數(shù)學(xué)家們與之對峙了幾十年,很不幸,他們失敗了.此時,他們也許認(rèn)為這是一個非常難以攻克的大難題.可是,上天好好地捉弄了他們一次,一個聰明者找到了一個非常巧妙非常簡單的方法,這讓數(shù)學(xué)家們對自己的行為啼笑皆非,因?yàn)榻庾C只涉及了極少的數(shù)學(xué),只不過多用了幾分計(jì)謀,是每一個學(xué)過平面幾何的人都能輕易看懂的.
先來具體給出“點(diǎn)猜想”:在平面上給出有限個點(diǎn)(不能共線),且任意兩點(diǎn)之間都有直線相連,則至少有一條直線,上面僅有兩個點(diǎn).例如
圖1中有5個點(diǎn),6條線,其中4條線上只有兩個點(diǎn),圖2中有6個點(diǎn),7條線,其中有3條線上只有兩個點(diǎn).
下面與大家一起分享這個猜想的有趣證明.
首先,對每個點(diǎn)做出它到最近的直線之間的距離,通過它的直線不算在內(nèi),確定所有距離中最短的那個,不妨設(shè)此最短距離由點(diǎn)D和直線L確定,則L上至少有兩個點(diǎn)A,B,下面就可以很容易證明L上僅有兩個點(diǎn).
反正法.假設(shè)L上還有第三個點(diǎn)C,則在點(diǎn)C與點(diǎn)D之間有直線CD,分兩種情況討論.
(1) 點(diǎn)C在線段AB之外.
此時可得B點(diǎn)到直線CD的距離BF,我們說一定有BF 那么,為什么一定有BF (2) 點(diǎn)C在線段AB之內(nèi). 這里是不是也不用再羅嗦了?稍微動一下聰明的腦筋,結(jié)論就出來了. 數(shù)學(xué)中還有很多很多有趣的問題等待我們?nèi)ヌ接懭パ芯?比方說,26是宇宙中唯一一個存在于平方數(shù)和立方數(shù)之間的數(shù)字(當(dāng)然是在整數(shù)范圍內(nèi)考慮):25,26,27.是不是感覺有點(diǎn)不可思議?這是大數(shù)學(xué)家費(fèi)馬早在17世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的一個結(jié)論,并給予證明.這些似乎都是在我們身邊的東西,并且天天與之接觸,怎么就沒有發(fā)現(xiàn)呢? 數(shù)學(xué)是個無窮的樂園,希望大家都能積極到里面去開發(fā)自己的智慧,享受其中的美妙樂趣! 注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。”