九章算术在2002

天罡3十六变

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第26章 雪粒间的方程(2005 年小雪之后)

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黎明时分,浓厚的寒气如同汹涌的潮水,悄无声息地将整个幼儿园紧紧包裹。在教室的玻璃窗上,晨霜不知何时精心雕琢出精美绝伦的分形图案,宛如大自然馈赠的神秘画作,每一处纹路都散发着独特的美感,吸引着人们去探索其中的奥秘。孙玺儿宛如一只灵动的鹿,又似一位充满好奇心的探险家,她踮起脚尖,努力地伸长手,指尖微微颤抖,沿着冰花的边缘,心翼翼地用指甲细细描线。她那明亮的大眼睛里闪烁着探寻的光芒,仿佛想要揭开冰花背后隐藏的秘密。

就在这时,一阵急促的脚步声打破了清晨的宁静。周冬冬像一阵裹挟着室外寒气的旋风,冲进教室,手中的搪瓷缸随着他的动作叮当作响。“王老师让带冻柿子!”他扯着嗓子大喊,由于跑得太急,此刻气喘吁吁,脸蛋涨得通红,像熟透的苹果,袖口沾满了白白的柿霜,如同撒了一层细细的盐。

孙玺儿听到声音,目光瞬间从冰花上转移到周冬冬的袖口,眼睛猛地一亮,仿佛发现了新大陆。她快步上前,伸手按住周冬冬的手腕,一脸认真地:“别擦,这柿霜的分布是然对称轴。你瞧,沿着这条线,两边几乎完全对称,和数学里的轴对称图形一模一样。这不定藏着大自然独特的数学密码呢!”

周冬冬一脸茫然,眉毛拧成了一个疙瘩,挠了挠头:“什么对称轴?我怎么一点儿都看不出来。这袖口的柿霜能有啥特别的。不就是白白的一片嘛,有什么密码呀?”

孙玺儿耐心地解释道:“对称轴就是一条神奇的线,它能把一个图形分成完全一样的两部分。你袖口的柿霜,左右两边大、形状都差不多,可不就是轴对称嘛。就像蝴蝶的翅膀,两边对称才那么好看。不定以后我们能根据这个,发现更多有趣的数学现象呢!”周冬冬盯着袖口,似懂非懂地点点头,嘴里嘟囔着:“好像有点道理,可我还是不太明白。”

没过多久,保育员张姨双手拎着装满积雪的铁皮桶,迈着轻快的步伐走进教室。孩子们立刻像一群欢快的蜜蜂,将张姨团团围住,好奇地张望着,叽叽喳喳讨论个不停。“哇,是雪!”“好想看看雪花长什么样!”

张姨脸上挂着和蔼的笑容,温柔地:“孩子们,今咱们用放大镜观察雪花冰晶,看看这些雪花里都藏着哪些奇妙的地方。不定你们会有大发现哦!”

孙玺儿眼睛里闪烁着兴奋的光芒,像一只敏捷的兔子,悄悄跑回座位,从书包里掏出奶奶的顶针。在她眼中,这顶针就像一把神奇的圆规。她蹦蹦跳跳地来到窗台,以顶针为圆心,一丝不苟地画出六边形雪花模板。

旁边的朋友看到后,纷纷围过来,七嘴八舌地问道:“玺儿,你在画什么呀?这顶针怎么还能画画呢?”

孙玺儿一边画,一边耐心地回答:“我在画雪花的形状。很多雪花都是六边形的,它们的结构特别有规律,每一片雪花就像被大自然精心设计过一样,漂亮极了。而且通过画这个,我们能更好地了解雪花的形状和数学之间的关系呢。”

“为什么雪花是六边形呀?”一个朋友歪着头问道。

孙玺儿想了想,:“这和水的结晶规律有关,具体的我也还在研究。不定等我们长大,就能彻底弄清楚啦!”

教室中央,火盆里的蚕豆在炭火的烘烤下,发出“噼里啪啦”的声响,散发出阵阵诱饶香气,引得孩子们不停地吞咽口水。王老师脸上带着微笑,迈着轻盈的步伐走过来,给孩子们布置任务:“数出三十颗豆子,就能换一颗烤栗子哦。”

孩子们一听,眼睛都亮了起来,立刻行动起来,认真地数起豆子。“1、2、3……”

陈大壮眼珠子滴溜一转,偷偷抓了两把豆子,迅速塞到裤兜里,心里暗自得意:“这下我能换好多栗子了。”

孙玺儿把这一切都看在眼里,她不紧不慢地走到陈大壮身边,平静地:“陈大壮,每偷五颗要还七颗,你刚才偷拿了十颗,现在倒欠我四颗。要是不还,以后可就没人相信你啦!”

陈大壮瞪大了眼睛,满脸惊讶,嘴巴张得大大的,就像能塞下一个鸡蛋:“你怎么知道我拿了多少?这怎么可能算得出来?难道你一直在盯着我?”

孙玺儿笑着解释道:“当然能算出来,我用的是等差数粒只要知道你偷拿的数量和规则,通过计算就能一清二楚。这就像我们数豆子一样,都是有规律可循的。”

陈大壮挠了挠头,虽然不太明白,但还是乖乖地把豆子掏了出来,嘟囔着:“没想到偷拿豆子也能被算出来,以后可不能瞧你了。”

午后,温暖的阳光透过窗户,洒在屋子里,给整个房间披上了一层金色的光辉。奶奶的蝴蝶牌缝纫机在这温馨的氛围中哒哒作响,仿佛在演奏一首独特而悠扬的乐章。孙玺儿趴在机板上,眼睛一眨不眨地看着针脚走位,试图探寻其中的规律,额头上微微渗出了汗珠。

奶奶坐在一旁,手里拿着一件旧棉袄,开始教孙玺儿拼布。奶奶轻轻抚摸着一块菱形布头,感慨地:“这块布头是你爸爸周岁时的肚兜,时间过得可真快啊,转眼间你都长这么大了。你爸爸时候啊,可调皮了……”

孙玺儿一边听奶奶话,一边仔细观察奶奶的动作。她发现奶奶每寸布走12针时,布料平整光滑,线条流畅,恰好符合黄金分割点。多一针,布料就会起皱,变得不平整;少一针,衣服就容易开线,不结实。

孙玺儿兴奋得跳了起来,拿起粉笔,在缝纫机旁的木板上认真地记下针脚的轨迹,嘴里还念念有词:“这就像在解波动方程一样,每一个针脚的位置都有它特定的规律。奶奶,我发现这个规律,以后做衣服就能又快又好啦!”

奶奶看着孙玺儿的样子,笑着问道:“玺儿,你怎么对这些这么感兴趣?这可比玩玩具枯燥多了。玩玩具多有意思,又轻松又好玩。”

孙玺儿认真地回答道:“奶奶,我觉得这里面有很多有趣的数学知识,掌握了这些,以后做衣服就能又好又快啦,不定还能设计出独一无二的衣服呢。而且通过研究这个,我感觉自己好像打开了一个新的世界,可有意思了!”

这时,刘家的人匆匆送来半筐豁口纽扣,希望能帮忙修补。孙玺儿自告奋勇地接了过来,开始按孔径对纽扣进行分类。在分类的过程中,她惊讶地发现了素数规律:7mm孔的纽扣恰好能补爷爷中山装第二颗的位置。

孙玺儿兴奋地像一只欢快的鸟,跑到爷爷身边,举着纽扣:“爷爷,你看,我通过数学规律找到合适的纽扣啦。数学可真是太有用了,什么问题都能解决!”

爷爷笑着摸了摸孙玺儿的头,脸上满是骄傲:“我们玺儿真是越来越聪明了,都能帮爷爷解决问题了。以后肯定能成为一个了不起的人!”

菜窖里弥漫着一股潮湿而又带着泥土气息的味道,冰溜子像一把把锋利的宝剑,悬挂在窖顶,在微弱的光线下闪烁着寒光。孙玺儿跟着爷爷来到菜窖,准备帮爷爷码放白菜。当他们打开去年埋下的南瓜种时,一股霉味扑面而来,种子已经发霉了。

孙玺儿皱了皱眉头,蹲下身子,拿出纸和笔,开始认真地画等高线。她一脸严肃地:“爷爷,这里比地平面低1.2米,湿度超标37%,所以种子才会发霉。要是我们早点发现,调整一下窖里的环境,不定就能避免了。下次我们可以提前做好预防,就不会浪费种子了。”

爷爷叹了口气,:“爷爷一直按照老方法做,没想到还是出了问题。玺儿,多亏了你发现,不然又要白费力气了。”

爷爷按照“三埋两踩一提苗”的老话堆萝卜,孙玺儿在一旁看着,思考了片刻后,她用体积公式对萝卜的摆放进行了优化。经过她的调整,窖藏量提升了19%。

周冬冬在旁边帮忙搬运萝卜,看着孙玺儿的操作,不禁嘀咕道:“这比老师教的立方体堆积难多了!玺儿,你是怎么想到的?我脑袋都快想破了,也没弄明白。你是不是有什么秘密武器?”

孙玺儿笑着:“我是根据数学公式算出来的,这样摆放可以充分利用空间,就能多放一些萝卜啦,冬我们就有更多的萝卜吃了。其实只要掌握了数学知识,很多事情都能变得更简单。你要是感兴趣,我可以教你呀。”

随后,他们来到了河边,冰封的灌溉渠下传来潺潺的流水声,孙玺儿听到声音后,好奇心顿起,拿起铁勺,开始轻轻叩击冰面。她通过回声的时间差,测算冰层的厚度。

这时,陈大壮正准备从灌溉渠的冰面上跑过去,孙玺儿急忙大声喊道:“陈大壮,东侧冰面只能承重23公斤,而你书包重4.7公斤,再加上你的体重,冰面会承受不住的,很危险!万一冰面破裂,你掉进水里,就麻烦了!”

陈大壮听后,吓得脸色发白,赶紧退了回来,心有余悸地:“还好你提醒我,不然就出事了。这冰面看着挺结实的,没想到这么危险。玺儿,你怎么知道冰面承重这些的?”

孙玺儿解释道:“我通过叩击冰面,听回声算出来的。以后可不能这么莽撞,安全第一。”

夜晚,整个村庄仿佛被一块巨大的黑色幕布笼罩,突然停电了,四周一片漆黑。奶奶在炕桌摆开蓖麻籽当算珠,准备和孙玺儿玩算筹游戏。窗外,北风像一头愤怒的野兽,卷着雪粒,猛烈地砸向瓦片,发出“噼里啪啦”的声音,仿佛有无数人在打算盘。

煤油灯昏黄的灯光摇曳不定,将孙玺儿的影子投在糊墙报纸上。孙玺儿灵机一动,开始移动灯盏,演示相似三角形原理。

爷爷坐在一旁,看着孙玺儿的操作,忽然指着1997年的旧新闻:“玺儿,这栋烂尾楼和你爸爸画过的图纸挺像。你爸爸当年经常对着图纸琢磨,也不知道和这栋楼有啥关系。”

孙玺儿听后,凑过去仔细看了看,心中充满了疑惑:“爸爸为什么会画这栋烂尾楼的图纸?这和他又有什么关系呢?难道爸爸和这栋楼有什么不为人知的故事?爷爷,爸爸有没有和你提过这栋楼?”

爷爷摇了摇头,:“没听他过,不过他那段时间总是神神秘秘的,不知道在忙啥。”

就在这时,一阵轻微的翻墙声传来,陈大壮偷偷翻墙送来烤红薯,红薯还冒着热气,散发着香甜的味道。

孙玺儿伸手摸了摸烫手的焦皮,思考片刻后:“中心温度82c,每过三分钟降7c。再等一会儿吃,就不会烫嘴了。”

周冬冬在一旁急得直跺脚,不停地催促道:“到底能不能吃啊!我都快馋死了。再不吃,我感觉自己都要饿晕了。”

孙玺儿笑着:“再等一会儿,等温度降下来就可以吃啦,不然会烫到嘴的。心急可吃不了热红薯哟。要是烫坏了嘴,可就吃不了更多好吃的了。”

清晨,朝阳缓缓升起,将冰棱融成滴答的水珠,仿佛在演奏一首美妙的音乐。孙玺儿走在泥泞的上学路上,细心的她发现各户门前铺砖方式暗藏玄机。

王家用梅花桩式摆砖,刘家铺成九宫格。孙玺儿运用蚁群算法,经过一番深入思考,找出了最优路径。她兴奋地对周冬冬:“冬冬,我找到最不容易滑倒的路啦!按照我的计算,走这条路肯定不会摔跤。我们可以又快又安全地到学校。”

可周冬冬却一把拽住她,着急地:“你算的那条路经过张阿婆家,她刚泼了刷锅水,现在肯定结冰了,走过去会滑倒的。理想和现实可不一样,咱们得心点。别光靠计算,还得看看实际情况。”

孙玺儿听后,无奈地笑了笑:“看来理论还得结合实际才行啊。光靠计算可不行,还得考虑各种实际情况。还是你细心,不然我差点就犯错了。”

体育课上,铁环被冻在旗杆下,孩子们都围在旁边,你一言我一语,不知道该怎么办。

孙玺儿根据近日温差,建立了融化模型,预测道:“下午两点十六分能解冻。到时候我们就能玩铁环啦!”

结果,铁环在两点十四分滑落。班主任惊讶地发现,旗杆向南倾斜了2度,正是这个倾斜导致了铁环提前滑落。

班主任看着孙玺儿,赞叹道:“孙玺儿,你的计算能力真是太厉害了,不过有时候还要考虑到一些意外因素。下次把这些特殊情况也考虑进去,你的预测就更准确了。你可以试着总结经验,下次肯定能做得更好。”

孙玺儿认真地点零头,眼神中透着坚定:“老师,我会的。我以后会考虑得更全面。”

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