當前位置

首頁 > 經典小故事 > 少兒百科 > 趙州橋曲中有直

趙州橋曲中有直

推薦人: 來源: 閱讀: 1.7W 次

河北省趙縣有一座世界聞名的石拱橋——趙州橋。它是隋代著名石匠李春建造的。遠遠望去,趙州橋像一道彩虹架在河上,那彎彎的橋拱形成的圓弧,多麼藝術,富有曲線美!可是當你走近一看,那優美的曲拱,卻是用一塊塊直棱石料巧妙構造的。這構思奇特的趙州橋不但在世界橋樑史上留下了光輝的一頁,而且閃耀着高等數學啓蒙思想的光芒,有誰會想到曲中有直呢?

趙州橋曲中有直

如果你留心觀察,你就會發現在周圍生活中有許許多多曲中有直的物體。那高聳的煙囪很多都是空心的圓柱,你觀察過手藝高超的建築工人是怎樣用磚砌圓柱形煙囪的嗎?你想過曲中有直的辯證關係嗎?如果你用一把像直尺一樣的銼刀,你相信可以在鐵板上銼出圓嗎?當你用剪刀在紙上剪圓形時,你可洞察秋毫地想到:這恰恰是用無數條難以察覺的直線剪出了圓上的曲線……在你周圍生活中,這樣的例子還多得很,它告訴我們:把許多短短的直線連接起來,可以逐漸接近曲線;當這些直線變得極短時,直線就可以變成曲線。這個認識是數學思想史上一個重大發現和飛躍,它像趙州橋一樣溝通了曲直,爲高等數學中大名鼎鼎的微積分奠定了思想基礎。

趙州橋的曲直與我們學的圓有什麼聯繫呢?在推導圓的面積公式時,我們把圓分割成許多扇形,然後把這些扇形拼成接近長方形或平行四邊形。分的扇形越多,扇形的弧就越接近直線,化曲爲直,由此推導出圓的面積公式。

我國古代學家劉徽和祖沖之就是運用曲中有直的思想。劉徽從圓內接正6邊形算起,依次把邊數加倍,算出圓內接正12邊形、24邊形……直到96邊形,求出π=3.14。過了二百年,聞名於世的偉大數學家祖沖之,從圓內接正12288邊形,求出π的正確數值在3 .1415926與3 .1415927之間。在一個圓內畫一個內接正12288邊形,這時的直線邊已經非常短,幾乎與圓周重合了。由此看來,在一定條件下,直線可以轉化爲曲線,曲線也可以轉化爲直線,曲線和直線是對立統一的。

生活中處處有數學,如果你留心觀察和思考,你就會在平常的事物中發現許多閃光的數學思想。