理论教育 每个人所需土地的数量-《趣味数学》

每个人所需土地的数量-《趣味数学》

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:托尔斯泰在他的题为《一个人需要多少土地?》一书中写道:帕科姆将自己带来的礼物恭敬地放在头领脚下,并说明了自己希望获得土地的来意。帕科姆收紧长袍,在腰间挂了个水壶和一小袋黑麦面包。然后转了一个弯,继续走了2俄里。巴什基尔人又一齐唱起歌来,他们栽下四根木桩,在地上挖出一个小土坑。这个土坑刚好盛得下帕科姆的身子——一分也不多,一分也不少。根据文中提供的条件,你能计算出帕科姆到底圈到了多大一块土地吗?

每个人所需土地的数量-《趣味数学》

托尔斯泰在他的题为《一个人需要多少土地?》一书中写道:

帕科姆将自己带来的礼物恭敬地放在头领脚下,并说明了自己希望获得土地的来意。

“我们这里最不缺的就是土地。”头领一边说一边用手捋了捋长胡子,“如果你想买地,我们可以按天计算。不管你一天走多远,走过的土地都是你的,我只收你一千卢布。唯一的条件就是你必须在太阳落山之前回到出发地。否则,地不给你,钱也归我了。”

当晚,帕科姆躺在帐篷里辗转反侧,难以入睡。头领的话在他脑海里久久不散。“一千卢布就能买下所有我想要的地!”他一遍遍重复着这句话,在黑夜里睁大了眼睛。

天未拂晓,他就赶到前一天约好的地方同巴什基尔人碰面,那是一座小山丘的山顶。

头领张开双臂:“这里所有的土地都是我们的。等你走完一圈,也将得到属于你的土地。我会派一个人骑着马跟你走,为你走过的路划界。”帕科姆收紧长袍,在腰间挂了个水壶和一小袋黑麦面包。太阳开始往上爬,帕科姆直直望向前方。

帕科姆已经出发几个小时了。他不紧不慢地走着,气定神闲。天热起来,可他没有一句怨言。他心想,“我马上就要拥有许多的土地了,这点不舒服又算得了什么?这么多地!看上去还这么肥沃!”此时他已经笔直地走了整整10俄里了。

帕科姆稍作休息,长长地喝了三口自备的甘泉。他回头一看:远处,来时的那座小山丘上,依然能看见一个小黑点,那是巴什基尔的帐篷。然后他向左边转去。

太阳此刻高悬在天空中,帕科姆放慢了脚步。软帽下面,汗水不停滚落,汗湿的衬衫紧紧贴在皮肤上。

他决定停下来再喝口水。当时怎么不备一个大点儿的水壶呢?他摘下软帽,把长袍的袖子卷得更高一些。继续走。他又走了很远很远。

过了一会儿,他意识到正午已过。帕科姆加紧步伐。然后转了一个弯,继续走了2俄里。

帕科姆觉得自己像是赶了好几天的路。他又回头看看:已经看不清出发的那个小山丘了。

这一回,必须得往回走了。回到原来的地方还有15俄里,他开始往土丘的方向走去。

他擦去刺痛眼睛的汗水,然后向巴什基尔头领的仆人示意。他继续在凝重而灼人的空气里往前走。他好热,快吃不消了。

他停下来把靴子脱掉,它们重得像两块巨石。为了给自己加把劲儿,他想象着过不了多久就会有花不完的钱、享不完的福,还有一片广袤的土地。

他一刻也不敢停下脚步,背越躬越弯。一只脚,挪到另一只脚前面。好,再来一遍,不要停。

累得快倒下的时候,他就啃一口面包补充点儿体力。

可是,他连把面包咽下去的力气都没有了。他太累了。

这时,太阳开始往下掉了。没时间了。太阳正匆匆滑向地平线。

帕科姆快急疯了。他的心脏突突直跳,索性扔了布袋和水壶,快步小跑着往前直奔。

跌倒了,赶紧爬起来。他的嘴巴已经干得像酷暑里的河床。

终于,帕科姆看见了帐篷。他的力气只够把一只脚拎起来放到另一只脚前面,但他还是没停下脚步。(www.daowen.com)

他听见巴什基尔人的呼喊——是在给他鼓劲儿。那是一片听不真切的喧哗。他看见熊熊燃烧的太阳已经触到了小山丘顶。

几分钟后,最多几分钟,他就将一无所获。

帕科姆决意耗尽最后一点气力。他开始爬,地也跟着哆嗦起来。他的脑子是空的,他的眼睛死命盯住头领的靴子。他离目的地不过咫尺之遥。

走完最后一步,帕科姆身子猛地朝前一扑,倒在了巴什基尔头领的脚下。头领双眼含笑,捋了捋自己的黑胡子:

图64 奋力奔跑的帕科姆

“祝贺你。现在你已经是这片广袤土地的主人了。站起来,让我们握个手吧。”可帕科姆一动也不动。他趴在地上,脸埋进土里。头领把帕科姆拖到一旁,他的嘴角流出了一点血。

巴什基尔人又一齐唱起歌来,他们栽下四根木桩,在地上挖出一个小土坑。这个土坑刚好盛得下帕科姆的身子——一分也不多,一分也不少。

这个故事的结局是悲惨的,我们暂且忽略这些,来看看其中的数学问题。根据文中提供的条件,你能计算出帕科姆到底圈到了多大一块土地吗?我们可以把帕科姆走过的路线画成几何图形,并标注清楚数据。

图65 帕科姆的路线

图66 路线的计算方法

请看图65,这就是帕科姆走过路线的几何图形,我们从文中已知的数据完全可以计算出他圈地的面积。其中,AB=10俄里,CD=2俄里,AD=15俄里;其中,B、C两角都是直角。现在还有BC边的长度未知,我们也不难计算出来。

从D点向AB作一垂线DE,如图66所示。在直角三角形AED中,我们已知AE=8俄里,AD=15俄里,根据直角三角形的性质,可以算出俄里。这样我们就知道BC=ED≈13俄里。

有了这些数据,我们很容易计算出四边形ABCD的面积,也就是帕科姆圈地的面积。

四边形ABCD的面积等于矩形EBCD和直角三角形AED之和,它等于:

我们使用梯形的面积公式计算也能得到同样的答案:

现在我们就计算出了,帕科姆一共圈到了78平方俄里的土地,而他只支付了一千卢布。

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