錯位鑰匙

盧聲怡

上一期，天降大雨，河水一直往圖書室里灌，這可急壞了大伙兒。關鍵時刻，多虧曾參爸爸拿來了戳洞神器，大家可算成功將水排出去了。這一期，子盧和爸爸玩起了鑰匙圈，聽說他們從中發(fā)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)的秘密呢！不相信？來，我們看故事吧！

這一天，我正邊聽孔老師講課，邊數(shù)著窗外的知了叫了多少聲，突然發(fā)現(xiàn)有雙眼睛在盯著我。

孔老師示意我出去，我轉(zhuǎn)頭一看，原來是媽媽來了。

“媽媽，您怎么來了？”

媽媽很著急的樣子，看著不像是來追究我上課不認真聽講的。

“我是來找你拿鑰匙的。”原來媽媽出門買菜，忘了帶鑰匙，門鎖上了，只好到學校來找我拿鑰匙。我從口袋里摸出鑰匙圈，得意地一晃。

“咦？你怎么有這么多把鑰匙？還把它們排得這么有序。”媽媽看著鑰匙圈，夸獎道。

我是個喜歡把東西整理得井井有條的人。我把鑰匙從短到長有順序地繞在鑰匙圈上，看起來非常“有序”。為了區(qū)分，我還特意在鑰匙上依次貼上了數(shù)字標簽。

“那當然了，我現(xiàn)在可是個數(shù)學迷。這5把鑰匙，要是隨便排成一排的話，有一百多種不同的排列方式呢！”

“我問的是，你這些鑰匙都是什么鑰匙？”

“這最大的一把，是我們班的教室鑰匙。現(xiàn)在我可是我們班的‘首席開門官。這是孔老師剛交給我的任務。剩下的鑰匙中，第2把是我們家的大門鑰匙，第4把是我臥室里的私人抽屜鑰匙，第3把是抽屜里的寶箱鑰匙……”

媽媽聽得頭暈了。隨后，我指著最小的那把鑰匙，說：“這把1號鑰匙最重要了，是我臥室里的私人抽屜里的寶箱里的日記盒子的鑰匙。”

聽我一一介紹完，媽媽搖頭嘆息，說：“好吧好吧，你長大了，果然有許多自己的想法和秘密了。”

“那你是支持給我更多自由了？”我連忙問。

“我的意思是，以后我有‘探寶游戲可以玩嘍！”媽媽笑著說道。媽媽說是這么說，但她還是很尊重我的隱私的。不過，我覺得還是警惕些好。“您可不能拿走我的這些鑰匙，誰知道你會不會偷偷去開我的日記盒子，然后看我的日記。”

“好啦好啦。”媽媽哭笑不得，“我就只借走家的大門鑰匙，行了吧？”

“可以。”我答應了。

媽媽從那一圈鑰匙上，把大門鑰匙繞下來，拿在手里，自言自語地說：“這可不能掉了，要不我就得大老遠跑去東城找你爸爸拿。”

放學一回到家，我就直奔臥室，仔細檢查了自己的“私人抽屜”，感覺紋絲未動，這才放下心來。

媽媽走進我的房間，說：“鑰匙在自己手里，還擔心我開你的抽屜？”

“‘敵人太狡猾，不得不防呀！”我開玩笑地說道。

接著，我把鑰匙圈交給媽媽，讓她把借走的那把鑰匙繞上去。媽媽忙著做好吃的，匆匆把大門鑰匙繞上去還給我，轉(zhuǎn)身去廚房了。

媽媽剛出去，爸爸就進來了。

“兒子，聽說你今天在數(shù)學課堂上表現(xiàn)很棒！”

我愣了一下，該不會是媽媽告狀，說我上課不認真聽吧？要趕緊岔開話題才行。“沒有，不過是牛刀小試而已。”我謙虛地說道，“在我這數(shù)學高手眼里，什么數(shù)學問題都只是毛毛雨。您瞧我這鑰匙圈多么井井有……”

我正要把鑰匙圈拿起來給爸爸看，卻停住了，因為現(xiàn)在鑰匙圈上5把鑰匙的擺放是亂七八糟、毫無次序，已經(jīng)不是我想炫耀的樣子了。

“這可不像是井井有條的樣子。”爸爸把鑰匙圈擺在桌面上，指著說。

“本來是很有序的，只是被媽媽拆了1把鑰匙下來，然后她剛才又給繞上去了，肯定是那把鑰匙繞錯位置了。”我不服氣地說道。

“那你可要好好想想為什么。”

“明明只有1把鑰匙放錯了位置，為什么看起來卻是所有鑰匙都亂套了呢？”我琢磨起鑰匙圈的變化來，把這“錯位”的鑰匙圈拿在手里，翻來覆去，又撥弄了幾下，突然恍然大悟，“啊，我明白了！”

我看看爸爸，靈機一動，想考考他：“爸爸，我考考您。您知道被拆下后又被裝回去的是哪一把鑰匙嗎？”

“當然是我們家那把大門鑰匙啦！”爸爸看了一下各把鑰匙，“咦，雖然長短不一，但鑰匙的齒紋還真像！”

“您可不能靠辨認鑰匙來解決問題，要用數(shù)學辦法！”我說。

“哈哈，這確實是個難題，不過難不倒我。”他坐下來，拿起鑰匙圈擺弄了一番，“首先，在這個圈上，鑰匙可以通過兩種運動方式改變它的位置。最容易想到的，就是旋轉(zhuǎn)。”

爸爸動手旋轉(zhuǎn)起鑰匙來，原來是“3，1，5，2，4”的布局，現(xiàn)在3號鑰匙被順時針轉(zhuǎn)了一圈，就旋轉(zhuǎn)到了4號鑰匙的右邊，變成了“1，5，2，4，3”的布局。接下來，再把1號鑰匙順時針旋轉(zhuǎn)，1號鑰匙就到了3號鑰匙的右邊。現(xiàn)在就是“5，2，4，3，1”的布局了。

我佩服地對爸爸豎起大拇指：“不愧是我數(shù)學高手的爸爸。”

爸爸笑了：“你這是在夸我，還是在夸自己呀？”

“嘿嘿，夸您，也順道夸夸自己。”我不好意思地撓撓頭。

“肯定是2號鑰匙被從3號鑰匙和1號鑰匙中間拆下來后裝錯了位置，跑到5號鑰匙和4號鑰匙中間去了。”爸爸正動手拆下2號鑰匙，準備裝回。

“現(xiàn)在，我把2號鑰匙裝回到3號鑰匙和1號鑰匙中間，這5把鑰匙就完全按順序排列了。”經(jīng)爸爸一弄，鑰匙圈中的5把鑰匙變成了“5，4，3，2，1”的排列。

“您還真是厲害，媽媽借的就是這把鑰匙。不過，為什么現(xiàn)在看起來和我原來‘1，2，3，4，5的排列正好相反呢？”我夸獎爸爸的同時，向他拋出了疑問。

爸爸解決了問題，很得意：“我再讓你看看鑰匙圈的第二種運動變換方式，它叫——翻轉(zhuǎn)。”

這回爸爸像變魔術一樣，手握鑰匙圈，輕松一翻，鑰匙的排列又變了個樣。

“我知道了，翻轉(zhuǎn)以后，順序左右正好顛倒。圖形的變化還真是有許多規(guī)律和秘密，就連玩鑰匙圈也有這么多的發(fā)現(xiàn)。”看了爸爸的實際操作，我終于明白了。

“數(shù)學總是悄悄地隱藏在我們身邊，在我們的生活中，多留心，多發(fā)現(xiàn)吧！”爸爸笑著摸了摸我的頭。

數(shù)學點睛：在平面內(nèi)，平面圖形的運動有平移、旋轉(zhuǎn)等方式，而在空間內(nèi)，立體圖形的變換方式就更多了。專門研究空間內(nèi)圖形的變換情況的學科叫拓撲學，它是數(shù)學的分支之一。要判斷出一個幾何圖形或空間在運動中哪些不變、哪些有變，我們只需要考慮物體間的位置關系而不用考慮它們的形狀和大小。走進拓撲學，你會發(fā)現(xiàn)一個更神秘有趣、美妙的數(shù)學世界。endprint