列夫·托尔斯泰不仅是俄国著名的批判现实主义作家、哲学家,他还是一位数学迷,不仅喜欢研究数学问题,还喜欢将数学问题融入到文学创作之中去。
他写了一篇非常著名的短篇小说,叫《一个人需要多少土地》,托尔斯泰巧妙地将数学相关知识融入到小说之中,为小说的创作增加了更大的魅力。
很久很久以前,在俄国西西伯利亚的一小村庄,生活着一个农民巴河姆和他的妻子,以及他们的三个孩子。衣食无忧的巴河姆总为自己的土地不够多而感到不安:“我们唯一的问题是没有足够的土地。如果有足够的土地,我连撒旦都不用怕。”他总是想尽各种办法攒钱借钱买地,希望有一天变得无比的富有。
他拼命的赚钱,并向亲戚朋友借了一些钱从邻村的一位夫人那里购买了50公顷的土地,通过幸苦的耕种,成了一名小小的地主,一年之后竟然还把钱给还清了;当然,巴河姆仍然不能满足仅仅当一个小地主,之后又在伏尔加河附近购买了3倍于现在的土地,他拥有了更多的耕地与草场,还养了许多牲口,幸福感指数竟然10倍于之前巴河姆拥有的生活。
但巴河姆对自己拥有的土地仍然不满意,只要有机会,他还想要更多更好的土地。当他听一位土地商说,不论是谁,只要交1000卢布,凭自己的奔跑能力,就可以在草原上拥有一片至少10倍于现在,更大更肥沃的土地。从日出出发开始计算,到太阳落山前回到出发点,他走过路线所围住的土地,就都属于他;当然,前提是他必须及时回到出发点,否则一点土地也得不到,1000卢布也打了水漂。
他兴奋得一晚上都没睡好觉,第二天一大早,巴河姆带上仆人走了七天达到了梦想中购买土地的地方,交完1000卢布以后,第二天天一亮就迫不及待地开始大步行走,他想要拥有很大很大的土地,他必须争分夺秒。他先沿一条直线走了10俄里,挖了一个坑做完标志之后然后左拐弯90度,又走了相当一段距离,再次向左拐弯90度,走了2俄里。这时他发现天色已不早,于是向着出发点狂奔起来,跑了15俄里之后,他终于赶在日落时分踩上了出发点。就在这幸福到来之际,只见巴河姆双腿一软,栽倒在地,口吐鲜血,死了。他的仆人捡起一把铁锨,在地上挖了一个六英尺坑,把巴河姆埋在了里面,这是他最终拥有的土地。
小朋友,你能画出巴河姆跑出的路线吗?它是一个什么形状呢?巴河姆到底跑了多远的距离呢?如果他仍然活着,他能得到的土地是多少呢?你想到了什么数学问题呢?备注:1俄里≈1.0668公里
巴河姆跑的路线围起来是一个梯形,而且是一个直角梯形。这个梯形的上底为2俄里、下底为10俄里、其中一个斜腰为15俄里,但另一个腰巴河姆也忘了,你能计算出来吗?
这个梯形的周长就是巴河姆跑的距离,梯形的面积就是他能得到的土地。如果巴河姆活着,他可以得到约86.72平方公里的土地!只可惜他再也无法得到这篇土地了。
特别有趣的是,巴河姆跑的距离,即直角梯形的周长竟然是一个马拉松的距离:39.7俄里=42.195公里!这正是一个全马的距离!
小朋友,如果巴河姆想要得到同样的土地,他应该如何才能更轻松而不被累死呢?
如果巴河姆走的是一个正方形,那么圈住86.72平方公里土地需要跑多少公里呢?
如果巴河姆走的是一个圆形,那么圈住86.72平方公里土地需要跑多少公里呢?