教材第84頁有這樣一道練習:
把12段同樣長的繩子連成環狀,拉直點B到點C之間的5段繩子,然后在點A處將繩子拉緊,則∠BAC為直角. 你能說明其中的道理嗎?
初讀問題時,覺得不可思議,用一根繩子怎么能一定得到直角呢?后來仔細看看條件,發現原來這個三角形的三邊分別是3、4、5,從而利用勾股定理的逆定理可以證明∠BAC為直角. 數學真是奇妙!
老師在點評時,卻說這個應用早在幾千年前的古埃及人就掌握了,說是約五千年前金字塔的建造離不開確定直角這個基本問題,而當時并沒有現代化社會中大量先進的工具. 聽到這些,我更感到驚訝了.
回到家后,我在網上檢索到如下的信息:
埃及是幾何學的發源地,埃及的“拉繩者”就是測量員,他們利用有結的繩子進行測量,兩結之間的距離都是一樣的,比如說都是1米. 他們可以利用一條12米的繩子拉出一個直角三角形來. 這條繩子算上首尾的結共有13個結,這樣,把第一個結同第13個結連在一起,用樁子固定下來,然后再把第4個結同第8個結也分別用樁子固定,同時繃緊繩子. 這三個樁子構成邊長分別為3米、4米、5米的三角形,而兩短邊形成直角(如圖所示).
根據現有的材料推測,埃及人可能只是考慮實用的目的,而對進一步研究不感興趣.
原來老師說的都是真的,教材上卻沒有告訴我們這是埃及人最早的發明,可見很多數學性質都有久遠的歷史,需要我們去查詢了解.
但是,我們是否就能據此說古埃及人知道勾股定理的逆定理呢?我覺得他們是知道的,但又沒有系統論述,只是滿足于實用. 因為,印度人也考慮過直角三角形,他們比埃及人進了一步,得出了滿足a2+b2=c2的三整數組(a,b,c),在西方稱為畢達哥拉斯三數組,我們的教材上稱之為勾股數. 印度人發現的新的勾股數組還有12,16,20; 15,20,25;5,12,13; 15,36,39;8,15,17;12,35,37.
不過,他們也沒有進一步的結果.
在現有材料中最令人吃驚的是,公元前兩千年左右的巴比倫的泥板文書上有著許多勾股數組(見表,也即教材第84頁表格),其中有的數很大,表明他們也許已掌握了一般的規律.
這樣來看,說古埃及人知道嚴格的勾股定理逆定理還真不好回答. 也許這就是數學,這就是我們對真理的認識和學習.
教師點評:這是一篇富有思辨的數學習作,小作者從教材上一個練習和老師的鏈接式講評出發,到網上鏈接式檢索與學習,窮追探源,發現了勾股數組更多的史話,并且富含思辨地提出了“古埃及人是否知道勾股定理逆定理”這樣的難解之題. 教學相長,老師也跟著學習了!
(指導教師:江海人)