陳文萍
你能想到一卷小小的卷筒紙,居然蘊含著數(shù)學奧秘嗎?且聽我細細道來。
在平常生活中,我們總會留意到,一卷使用過半的卷筒紙總是比想象中用得要快。這是為什么呢?
這跟卷筒紙的形狀有關。卷筒紙是圓柱形的,使用之后,卷筒紙的直徑就隨之減小。在高度不變的情況下,卷筒紙的側面積也在變?。ㄈ鐖D1)。比如,剛開始使用的卷筒紙是最粗的、直徑最大的圓柱體,一圈有四段紙(側面積最大)。當卷筒紙使用超過一半的時候,這個圓柱體就變得很細了,一圈只有一段衛(wèi)生紙(側面積減?。?。
一個人如果每次需要使用八段衛(wèi)生紙的話,最初只需要兩圈卷筒紙。慢慢的,就需要八圈才行。因此,從卷筒紙使用過半時起,我們就會感覺越用越快。
我遇到這樣一道題(如圖2),于是我展開了對第2小題的思考。
方法一
將卷筒紙全部拉出來,測量總長度。它的缺點是,要找到題目中指定大小的卷筒紙是很困難的。除此之外,也很少有人會真的這么做。
假設這卷卷筒紙是由很多個同心圓套在一起的,那么它最外側的圓的直徑就是12 cm。一層紙的厚度是0.01 cm,往內的下一個圓的直徑則減少0.02 cm,變成11.98 cm,再往內的圓的直徑則是11.96 cm……由內側往外的第二個圓的直徑是6.04 cm,而最內側的圓的直徑則是6.02 cm。
因此,各個同心圓的周長分別是12π、11.98π、11.96π、…6.04π、6.02π,卷紙的總長度為12π+11.98π+11.96π+…+6.04π+6.02π。
如果一步步計算的話,這個計算量太大了。我們要像天才數(shù)學家高斯在課上快速算出從1加到100的和那樣,采用簡便的算法。
S = 12+11.98+11.96+…+6.04+6.02
+ S = +6.02+6.04+6.06…+11.98+12
2S = 18.02+18.02+18.02+…+18.02+18.02=18.02×300=5406
S = 2703
總長度= S×π = 2703×π=8487.42(cm)
我們在腦海中試著將所有的紙都拉出來,拉出來之后從側面看,就是一個寬為0.01 cm的長方形(如圖4)。
根據(jù)第1小題用圓環(huán)面積公式求出的陰影部分面積為84.78 cm2。假設卷筒紙全長為x cm,長方形的面積為0.01 x,則0.01 x =84.78,x=8478 cm。
看來,數(shù)學和生活實際密切聯(lián)系,在日常生活中,我們要學做有心人。在做題時,有時候不妨可以從不同的角度去思考,可能就會有更好的方法!
數(shù)學真有趣!
浙江省紹興市上虞區(qū)博文小學
指導老師? ?李湘婷