自然造化的神奇创造了我们的世界,也留给人们了许许多多的奥秘。要想破解这些奥秘一定离不开数学。数学是我们认识大自然的重要工具,也可以说是破解自然密码的钥匙。
小朋友学好数学,就可能解开更多的自然密码。本章通过自然密码游戏,让小朋友更好地了解自然,并且利用自然造福于人类。
131.浮屠增级
在明朝程大位《算法统宗》中,有这样的一首歌谣,叫做浮屠增级歌:
远看巍巍塔七层,
红光点点倍加倍。
共有381盏灯,
请问尖头几盏灯。
这首古诗描述的这个宝塔,古称“浮屠”。
本题说远处有一座雄伟的佛塔,塔上挂满了许多红灯,下一层灯数是上一层灯数的2倍,全塔共有381盏,试问顶层有几盏灯?
小朋友,你知道答案吗?
132.石子问题
地上有四堆石子,石子数分别是1、9、15、31。如果每次从其中的三堆同时各取出1个,然后都放入第四堆中。那么,能否经过若干次操作,使得这四堆石子的个数都相同?
(注意:如果能请说明具体操作,不能则要说明理由)
133.小松鼠采松子
小松鼠采松子,晴天可以采30个,雨天可以采20个。它一连几天共采240个松子,平均每天采24个。你知道这几天中有几个晴天吗?
134.扑克牌
有一摞扑克牌共60张,都是按红桃2张、梅花1张、方片3张的次序摞起来的。
你知道在这一摞扑克中,有红桃、梅花、方片各多少张吗?
135.铁路桥的长度
抗日战争时期,有一次,我军要侦察一座敌战铁路桥的长度。敌人防守很严密,拔掉了路旁的里程碑,火车过桥时不许开窗,也不许张望。侦察英雄老陈化了妆,乘上火车。当车子过桥时,侦察员随着铁轨的“轰隆”声,半闭着眼睛养起神来。
奇怪的是,他下车后就知道了铁路桥的长度。
小朋友,你知道这是怎么回事吗?
136.爱因斯坦的台阶
前面有一条长长的阶梯。如果你每步跨2个台阶,那么最后剩下1个台阶;如果你每步跨个台3阶,那么最后剩下2个台阶;如果你每步跨5个台阶,那么最后剩下4个台阶;如果你每步跨6个台阶,那么最后剩下5个台阶;只有当你每步跨7个台阶时,最后才正好走完,一阶也不剩。
算一算,这条台阶到底有多少个?
137.自动扶梯
自动扶梯以均匀速度由下往上行驶着,两位性急的孩子要从扶梯上楼。已知男孩每分钟走20级台阶,女孩每分钟走15级台阶,结果男孩用5分钟到达楼上,女孩用了6分钟到达楼上。
你知道该扶梯共有多少台阶吗?
【数学万花筒】
你知道冬季动物为何蜷缩着身体吗
冬令时节,天寒地冻,小猫、小狗在睡觉时,不是趴着身子,而是喜欢蜷缩着。那么,你是否想过这是为什么呢?它与数学有联系吗?
我们先来思考一道数学题:用12块棱长1厘米的正方体小木块搭成不同的长方体,共有几种不同搭法?
通过动手搭拼、试验,得到4种不同的搭法。利用学过的知识,可知道这4个长方体的体积都相等,而它们的表面积分别为:50(平方厘米)、40(平方厘米)、38(平方厘米)、32(平方厘米),即表面积最小。
这道题表明这样一个数学规律:在体积相等的情况下,小正方体之间的重合部分越多,其表面积就越小。
根据这个数学规律,我们不难悟出:小猫、小狗在冬天喜欢蜷缩着身子睡觉,正是在体积不变的情况下,增加身子相互重合部分。因此,减少暴露在外面的表面积,也就是受寒面积减少,散发的热量也会减少。
由于生存的需要,动物肌体的构造为了适应客观环境,常常符合某种数学规律或者具有某种数学本能。数学中有这样一条原理:在同样体积的物体中,球的表面积最小。这样,就不难理解小猫、小狗在冬天蜷缩着身子睡觉可以起到防寒保温的作用。
许多事实是非常有趣的。
冬天,猫儿睡觉时,总是把自己的身子尽量缩成球状,这是为什么?
原来,
猫身体的体积是一定的,为了使冬天睡觉时散失的热量最少,以保持体内的温度尽量少散失,于是猫儿就巧妙地“运用”了这条几何性质。
蚂蚁是一种勤劳合群的昆虫。英国有个叫亨斯顿的人曾做过一个试验:把一只死蚱蜢切成三块,第二块是第一块的两倍,第三块又是第二块的两倍,蚂蚁在组织劳动力搬运这些食物时,后一组均比前一组多一倍左右,似乎它也懂得等比数列的规律哩!
桦树卷叶象虫能用桦树叶制成圆锥形的“产房”,它是这样咬破桦树叶的:雌象虫开始工作时,先爬到离叶柄不远的地方,用锐利的双颚咬透叶片,向后退去,咬出第一道弧形的裂口。然后爬到树叶的另一侧,咬出弯度小些的曲线。然后又回到开头的地方,把下面的一半叶子卷成很细的锥形圆筒,卷5~7圈。然后把另一半朝相反方向卷成锥形圆筒,这样,结实的“产房”就做成了。