张景中院士是中国著名数学家,中国科普作家协会理事长。由他创立的不讲数学理论只讲数学思想,用日常生活中的浅显事例,向青少年学生普及数学的创作手法,是我国数学科普创作的一大飞跃。
张景中院士的经历很不简单。他是北京大学数学系的高材生、1957年被打成右派下放到新疆时做过中学老师、在中国科技大学教过少年班、担任过数学奥林匹克国家队教练……正是他深厚的数学功底加上这份传奇的经历,使他成为最了解、最关心中小学数学教育的著名数学家之一,并与数学科普结下了深深的不解之缘。
张先生一直站在科学研究的前沿,为建立“几何定理机器可读性证明的理论”做着出色的工作。可贵的是他在繁忙的科研工作之余为青少年撰写了大量广受好评的数学科普作品,把他在研究工作中的思想、方法通俗、形象地介绍出来,传达给更多的人。
张景中院士的数学科普作品,不同于一般的科普读物,它不是简单的材料收集和整理,而是一个站在科学前沿的学者的真知灼见。因此,他写的科普读物高屋建瓴,常有画龙点睛,令人叫绝之笔。多年以来,喜欢数学的读者无不渴望得到他的作品。张景中院士的科普作品是中国数学科普的旗帜,是中国数学科普的最高水平的标志。
张景中院士主要科普作品:
1.《数学家的眼光》(2002年)
2.《新概念几何》(2002年)
3.《帮你学数学》(2002年)
4.《数学与哲学》(2003年)
5.《漫话数学》(2003年)
6.《从√2谈起》(2004年)
7.《数学杂谈》(2005年)
8.《从数学教育到教育数学》(2005年)
9.《数学家的眼光》(2007增补版)(2007年)
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5猴分桃说的是5只猴子一起摘了一堆桃子,因为太累了,它们商量决定,先睡一觉再分。过了不知多久,来了一只猴子,它见别的猴子没来,便将这一堆桃子平均分成5份,结果多了一个,就将多的这个吃了,拿走其中的一堆。又过了不知多久,第2只猴子来了,它不知道有一个同伴已经来过,还以为自己是第一个到的呢,于是将地上的桃子堆起来,平均分成5份,发现也多了1个,同样吃了这1个,拿走其中的一堆。第3只、第4只、第5只猴子都是这样……问这5个猴子至少摘了多少个桃子。
大约在1971年,我碰到过与这类似的问题。一位老先生对我说:有3个人去打鱼,忙了一天真打了不少,他们决定休息一下再分。过了一会儿,来了一位,他把这一堆鱼平均分了3份,发现多了一条,便顺手将它扔进河里,拿了其中的一堆回家去了。不久又来了一位,他还以为自己是第一个到的,将地上的鱼堆起来,平均分成3份,也多了一条,便将这多的一条扔进河里,拿走其中的一份。第3个人来了,直埋怨别的人还不来,将地上的鱼堆起来又平均分成3份,也发现多了一条,又将这多的一条扔进河里,拿走其中的一份回家去了。问这3个打鱼人共打了多少条鱼?
当时我上初二,还以为这是一道解方程的题,列了许多次、许多天,均无法解出来。后来我不甘心失败,硬是用推算的方法推出这一堆鱼至少是25条,还可以是52条、79条……
1973年秋,我们学校来了一位新数学老师,叫张景中,说是从北京大学来的。领导安排他教我们班。开学报到的当天晚上,我们一伙住校生来到张老师的宿舍玩。他问了我们许多数学基础知识,借以了解我们的学习水平。当时我想,3人打鱼一题困绕我很长时间,何不借此机会请教一下。我把这道题说给张老师听,他首先肯定地说这是一道很有意义的题,有趣、有难度。沉思片刻,他拿起笔,边说边写,不到3分钟便得出25条、52条等答案,同时还把解题思路给我理了一遍。我一下惊呆了,这位老师了不得,这不正是我希望遇见的老师吗!
时光如梭,我的这位老师在70年代后期调到中国科技大学任教。有一次,著名美籍华裔科学家李政道先生来到中国科技大学少年班讲学,曾经问过大学生们“五猴分桃”问题,可是现场谁也没有答出来。可见此题有点难度。
“五猴分桃”这个问题,据说是由大物理学家狄拉克提出的,许多人尝试着做过,包括狄拉克本人在内都没有找到很简便的解法。此题的解法确有多种,但张老师的解法真叫绝,他认为,每次分都多一个桃子,实际上可以理解为少4个,先借给它们4个再分。
我们看看他是怎么解的。
设这一堆桃子至少有x个,先借给它们4个,5个猴子分别拿 了 a、b、c、d 、e个桃子(其中包括吃掉的一个),则可得: a=(x+4)/5
b=4(x+4)/52
c=42(x+4)/53
d=43(x+4)/54
e=44(x+4)/55
e应为整数,而44不能被55整除,只有(x+4)应是55的倍数,所以
(x+4)=55?k=3125k(k取自然数)
当k=1时,x=3121
k=2时,x=6246
……
答案是,这五个猴子至少摘了 3121个桃。
后来,听说张景中老师当上了中国科学院的院士。最近又听说他写给中学生看的科普作品“院士数学讲座专辑”受到陈省身、王元等大数学家的赞誉和读者的欢迎。
祝福您我的老师!