根号之下
数学办公室的日光灯管发出轻微的嗡鸣,将四张办公桌的阴影切割得方方正正。陆明渊指尖捏着半截白色粉笔,在黑板上悬停片刻,终于落下,粉笔灰簌簌落在他深蓝色衬衫的袖口,留下一道浅白的痕迹。
“所以我们现在要比较的是√7和√8的大小,”他转过身,镜片后的目光扫过坐在前排的三个人,“常规方法有哪些?谁来试试?”
苏知珩的笔记本上已经画满了细碎的演算步骤,听到提问,她几乎是立刻举起了手。她的指甲修剪得整齐干净,指尖轻轻点在笔记本上的某一行:“可以用平方法,因为两个数都是正数,平方后大小关系不变。(√7)?=7,(√8)?=8,7<8,所以√7<√8。”
她说话时声音很轻,却带着一种不容置疑的笃定。裴砚舟坐在她旁边,闻言侧过头看了一眼她的笔记本,嘴角勾起一抹浅笑:“知珩还是这么直接,不过确实是最稳妥的方法。”他顿了顿,起身走到黑板另一侧,拿起另一支粉笔,“不过也可以用差值法。√8 - √7,分子有理化之后是1/(√8 √7),结果是正数,所以√8比√7大。”
粉笔在黑板上划过,留下清晰的轨迹。江叙遥托着下巴,目光落在黑板上的两个根号上,忽然开口:“你们说,有没有可能从几何的角度来看?比如把它们看作直角三角形的斜边。”
陆明渊眼中闪过一丝赞许:“叙遥这个思路很有意思,具体说说?”
江叙遥站起身,走到黑板前,在两个根号下方画了两个直角三角形:“第一个三角形,两条直角边分别是√3和2,根据勾股定理,斜边就是√[(√3)? 2?] = √(3 4) = √7。第二个三角形,直角边是2和2,斜边就是√(2? 2?) = √8。这样一来,只要比较两个斜边的长度,就能知道√7和√8的大小了。”
她画的三角形线条流畅,甚至还细心地标注了边长。陆明渊点点头,接过她手中的粉笔,在两个三角形旁边画了一条数轴:“如果我们把这两个斜边的长度转移到数轴上,从原点出发,√7对应的点会在2和3之间,更靠近3,而√8同样在2和3之间,但比√7更靠近3。这样一来,大小关系就更直观了。”
苏知珩看着黑板上的数轴,忽然皱了皱眉:“不过这种几何方法会不会有误差?毕竟画图的时候很难做到绝对精准。”
裴砚舟放下手中的笔,指尖在桌面上轻轻敲击:“确实存在这个问题,所以几何方法更多的是帮助我们理解,而平方法和差值法才是严格的证明。”他顿了顿,目光转向陆明渊,“陆老师,您有没有更特别的方法?比如用函数的单调性?”
陆明渊笑了笑,走到黑板中央,在两个根号上方写了一个函数:f(x) = √x。“这个函数的定义域是x≥0,我们可以求它的导数,f’(x) = 1/(2√x),在定义域内,导数始终为正,所以f(x)是单调递增函数。因为7<8,所以f(7)<f(8),也就是√7<√8。”
他的粉笔字写得苍劲有力,每一个符号都恰到好处。苏知珩看着那个导数公式,忽然想起高中时第一次学导数的场景,也是陆明渊站在讲台上,耐心地讲解着每一个步骤。那时候她总是坐在第一排,笔记本上记得密密麻麻,偶尔抬头,总能看到他认真的侧脸。
“用函数单调性来证明,确实很简洁,”江叙遥的声音打断了苏知珩的思绪,“不过我突然想到,还可以用放缩法。比如√7,我们知道2.6?=6.76,2.7?=7.29,所以√7在2.6和2.7之间。而√8,2.8?=7.84,2.9?=8.41,所以√8在2.8和2.9之间。这样一来,√7<√8就很明显了。”
裴砚舟挑了挑眉:“叙遥对数字还真是敏感,不过这种方法需要记住一些平方数,对于不熟悉的人来说可能有点麻烦。”他顿了顿,又补充道,“不过放缩法在解决一些复杂的不等式问题时,还是很有用的。”
陆明渊靠在讲台上,双手交叉放在胸前:“其实每种方法都有它的适用场景,没有绝对的好坏之分。平方法简单直接,适合初学者;差值法需要一定的代数技巧;几何方法直观易懂,能帮助我们建立空间概念;函数单调性则体现了微积分的思想;放缩法则更灵活,需要对数字有敏锐的感知。”
苏知珩低头看着笔记本,忽然在空白处写下了一行字:“数学的魅力,就在于从不同的角度看同一个问题,总能发现新的惊喜。”她写完后,下意识地抬头看了一眼陆明渊,正好对上他的目光,两人都愣了一下,随即又不约而同地移开了视线。
裴砚舟将这一切看在眼里,嘴角的笑容淡了几分。他拿起粉笔,在黑板上写下了一串复杂的公式:“其实还有一种方法,不过可能有点复杂。我们可以用泰勒展开式,将√x在x=9处展开,因为9是一个完全平方数,计算起来比较方便。√x = 3 - (9 - x)/(2×3) (9 - x)?/(8×9√9) -... ,然后分别代入x=7和x=8,计算前几项的近似值,也能比较出它们的大小。”
江叙遥看着那串公式,轻轻皱了皱眉:“泰勒展开式确实有点复杂,而且计算量也很大,不过对于追求精确近似值的人来说,确实是个好方法。”
陆明渊点点头:“泰勒展开式在高等数学中应用很广泛,不过在比较两个简单的无理数大小时,确实有点大材小用了。”他顿了顿,目光扫过黑板上的各种方法,“其实我们今天讨论的不仅仅是√7和√8的大小,更重要的是通过这个简单的问题,体会数学的思维方式。从不同的角度出发,运用不同的知识,最终得出同一个结论,这就是数学的严谨性和灵活性所在。”
苏知珩忽然想起自己曾经遇到的一个难题,那时候她被困在一个复杂的不等式证明中,无论怎么尝试都找不到突破口。后来陆明渊提醒她,换一种思路,从几何的角度去思考,她才豁然开朗。“陆老师说得对,有时候我们在解决问题时,会陷入固定的思维模式,以为只有一种方法可行,其实换个角度,可能会发现新的途径。”
裴砚舟放下手中的粉笔,走到苏知珩身边,拿起她的笔记本看了一眼:“知珩的笔记本还是这么整齐,记得这么详细。”他顿了顿,目光落在她写的那行字上,“数学的魅力,确实在于不断探索新的角度。”
江叙遥看着他们三人,忽然笑了笑:“其实我觉得,数学就像一座迷宫,有很多条路可以走,有的路平坦宽阔,有的路崎岖狭窄,但只要坚持下去,总能找到出口。而√7和√8,就像是迷宫中的两个路标,指引着我们前进的方向。”
陆明渊闻言,眼中闪过一丝欣慰:“叙遥这个比喻很贴切。数学确实像一座迷宫,每一个问题都是一个新的起点,每一种方法都是一条新的路径。在探索的过程中,我们不仅能学到知识,还能锻炼思维能力,培养解决问题的勇气和耐心。”
他拿起粉笔,在黑板上的√7和√8旁边画了一个箭头,指向远方:“其实√7和√8只是数学世界中的两个小小角落,在它们之外,还有更广阔的天地等着我们去探索。比如√2、√3,甚至更复杂的无理数,还有微积分、线性代数、概率论等等。每一个领域都有它独特的魅力,每一个问题都值得我们去深入研究。”
苏知珩看着黑板上的箭头,心中忽然涌起一股莫名的冲动。她想起自己小时候第一次接触数学时的情景,那时候她觉得数学只是枯燥的数字和公式,可是随着学习的深入,她渐渐发现了数学的美。那种逻辑的严谨、思维的灵活、方法的多样,都让她着迷。“我记得以前总觉得数学很难,可是现在才发现,只要真正投入进去,就能感受到它的魅力。”
裴砚舟看着苏知珩眼中的光芒,心中有些复杂。他和苏知珩认识很久了,从高中到大学,再到现在一起在研究所工作,他一直很欣赏她对数学的热爱和执着。“知珩,你一直都很优秀,对数学有着天生的敏感度。我相信你以后一定能在数学领域取得更大的成就。”
江叙遥也点点头:“知珩确实很厉害,每次遇到难题,她总能很快找到解决方法。我还要多向你学习呢。”
陆明渊看着眼前的三个年轻人,心中充满了欣慰。他从事数学教学和研究已经二十多年了,见过很多对数学感兴趣的学生,可是像苏知珩、裴砚舟、江叙遥这样,对数学有着执着追求和深刻理解的年轻人,还是不多见的。“你们都是很有潜力的年轻人,数学需要你们这样的新鲜血液。希望你们以后能继续保持对数学的热爱,不断探索,不断创新,在数学的世界中闯出一片属于自己的天地。”
他顿了顿,拿起黑板擦,轻轻擦去了黑板上的部分内容,只留下√7和√8两个符号。“这两个简单的无理数,今天我们从不同的角度讨论了它们的大小,明天可能还会有新的方法。数学就是这样,永远没有止境,永远充满惊喜。只要我们保持好奇心和求知欲,就能在数学的道路上一直走下去。”
苏知珩看着黑板上的√7和√8,忽然觉得它们不再是冰冷的符号,而是有了生命。它们就像两颗明亮的星星,在数学的夜空中闪耀,指引着人们前进的方向。“陆老师,谢谢您。今天的讨论让我学到了很多,也让我对数学有了更深的理解。”
裴砚舟也点点头:“是啊,陆老师。每次和您讨论数学问题,都能有新的收获。”
江叙遥笑着说:“希望以后还有更多这样的机会,和大家一起讨论数学,一起探索数学的奥秘。”
陆明渊看着他们三人,脸上露出了温暖的笑容。日光透过窗户,洒在他们身上,仿佛为他们镀上了一层金色的光芒。“会的,只要我们对数学的热爱不变,这样的机会还有很多。数学的世界很大,等待我们去发现的还有很多。让我们一起努力,在数学的道路上继续前行。”
他拿起粉笔,在√7和√8的下方,写下了一行字:“探索永无止境,热爱永不褪色。”粉笔灰落在黑板上,与之前的痕迹交织在一起,仿佛构成了一幅美丽的画卷。而在这幅画卷的背后,是四个对数学充满热爱的人,他们的故事,还在继续。
办公室里的日光依旧明亮,灯管的嗡鸣依旧轻微,可是空气中却多了一份温暖和坚定。√7和√8的讨论虽然暂时告一段落,但是他们对数学的探索,才刚刚开始。在未来的日子里,他们会遇到更多的难题,会探索更多的方法,会在数学的世界中留下属于自己的痕迹。
而这一切,都源于今天这个看似简单却实则意义非凡的讨论。在这个讨论中,他们不仅深入探讨了数学的奥秘,更展现出了对数学那份始终如一、永不磨灭的热爱之情。
这个讨论就像一把神奇的钥匙,打开了他们思维的大门,让他们在数学的海洋中畅游。观点的碰撞,都如同夜空中璀璨的星辰,照亮了他们前行的道路。
正是因为这份,追求更高层次的知识和智慧。
第004章 根号7与根号8
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第4章 根号7与根号8
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