蔡新春
蘇科版《數(shù)學(xué)》教材“12.2證明”指出,觀察、操作、實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)事物的重要手段,通過觀察、操作、實(shí)驗(yàn),常常可以探索發(fā)現(xiàn)一些結(jié)論,但是這些結(jié)論不一定正確.所以判斷一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論是否正確,有時(shí)僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)、直覺和估計(jì),往往會(huì)得出與實(shí)際相反的結(jié)論,而只有通過有理有據(jù)的推理,才能得出正確的結(jié)論.下面舉例進(jìn)行說明.
例1 有兩塊同樣形狀的長方形耕地,長為am,寬為bm,現(xiàn)在兩塊耕地中修一條寬為1m的路.問剩余耕地的面積大小相等嗎?試通過推理驗(yàn)證你的結(jié)論.
【分析】不少同學(xué)看了圖之后認(rèn)為甲中路的面積比乙中路的面積大,所以理所當(dāng)然地認(rèn)為甲中的耕地面積小于乙中的耕地面積.事實(shí)上這是錯(cuò)誤的,我們可以通過計(jì)算推理出兩圖中剩余耕地的面積是一樣的.
【解】用平移,把甲、乙中的路的右邊部分向左平移1m,如上圖所示,則兩個(gè)圖形就都變成長為(a-1)m,寬為bm的圖形,其面積都為b(a-1)m2.所以這兩圖中剩下耕地的面積大小是相等的.
例2 爸爸給小明出了一道題:假如一根繩子剛好沿赤道把地球圍起來,此時(shí)的繩子圍成一個(gè)圓(將地球近似地看成球形),而且繩子和地球表面之間沒有縫隙.如果把這根繩子再增加20米,依然沿赤道圍成一個(gè)圓,此時(shí)繩子和地球表面之間就會(huì)有縫隙,那么這個(gè)縫隙最大是能夠讓一只蒼蠅通過呢?還是讓一頭牛通過呢?小明聽完問題,幾乎不假思索地回答:當(dāng)然只能讓一只蒼蠅通過嘍!聰明的同學(xué),你認(rèn)為呢?
【分析】地球赤道的長度很大,僅增加20米,直覺告訴小明,繩子和地球表面之間的縫隙會(huì)很小,估計(jì)只能讓一只蒼蠅通過,因此小明會(huì)毫不猶豫地選擇讓蒼蠅通過,而不可能使牛通過.事實(shí)上,牛也能通過.
【解】假設(shè)繩子的周長為C1米,半徑為R1米,增加長度后周長為C2米,半徑為R2米.
由題意,得C2=C1+20(米),于是R2-R1=[C22π]-[C12π]=[C2-C12π]=[C1+20-C12π]=[10π]≈3.18(米),就是說繩子增加20米長度后圍成的新圓半徑比開始時(shí)多了3米多,這么大的“縫隙”顯然能讓一頭牛通過.
(作者單位:江蘇省南通市北城中學(xué))