林軒低頭看向那張宣紙,隻見上麵用毛筆歪歪扭扭地畫著一些圖形和符號,還有幾行同樣“龍飛鳳舞”的說明文字。說實在的,他自己都有點冇眼看——自己的這毛筆字,實在是……頗具抽象藝術風格。
他輕咳兩聲,以掩飾看到自己“墨寶”的尷尬,解釋道:“這個嘛……‘幾何’,簡單來說,就是研究圖形形狀、大小、位置關係的學問,比如三角形、圓形、方形的麵積怎麼算,角度怎麼量,立體物件體積如何求等等。‘代數’呢,主要是研究數字和它們之間的運算關係,用符號代替數字進行推算,你們這裡……大概叫‘算學’或者‘算術’?”
你們這裡?
婉娘心思細膩,捕捉到這個敏感資訊。眼睛裡出現茫然和探究,但終究冇追問。
蘇文淵聽得眼睛發亮,連連點頭:“正是!姐夫所言,深得精髓!圖形與度量,數字與推算,此乃天地萬物之理,不可或缺!隻是這名稱與體係……頗為精妙。”
林軒看向蘇文淵,眼中帶著幾分考校和欣賞:“這第一題,你是卡在何處?”
蘇文淵立刻指著那行“A2
B2
=
25,
A
B
=
7”:“姐夫,這‘平方和’與‘和’的關係,我試了許久,雖知答案可能是3與4,卻難以說明必然,更不知是否有他解。至於這‘A、B’的稱謂,也覺新奇。”
“答案是對的。”林軒讚許地點頭,隨即話鋒一轉,“不過,這道題背後藏著一個更根本的理。你看,32
42
=
25,正是52。這其實暗合了一個古老的幾何定理——勾股定理,即勾三、股四、弦五。”
他見蘇文淵眼神專注,便用手指蘸了點杯中茶水,直接在光潔的石桌麵上畫了起來。寥寥數筆,一個標準的直角三角形躍然桌上,三條邊分彆標註,並在直角處畫上了一個清晰的直角符號“∟”。
“看,”林軒指尖點著圖形,“所謂勾股定理,便是在一個直角三角形中,兩條直角邊長度的平方和,必定等於斜邊長度的平方。即:勾2
股2
=
弦2。這裡的32 42=52,便是最經典的例子。”
蘇文淵緊盯著石桌上漸漸蒸發、卻線條清晰的三角形,口中喃喃重複:“勾三、股四、弦五……平方和……直角三角形……”
這些詞語在他腦海中碰撞、重組。
忽然,他眼睛猛地一亮,迸發出驚喜與頓悟的光芒,聲音都提高了些許:“姐夫!我明白了!我此次科考,便是敗在了幾道算學題上!”
他急切地回憶著,語速加快,“題目是:‘今有池,方一丈,葭生其中央,出水一尺。引葭赴岸,適與岸齊。問水深、葭長各幾何?’
這是不是……也可以化為一個直角三角形,用這勾股定理來解?”
林軒聞言,先是一怔,隨即啞然失笑。
【這不就是一道經典的勾股定理應用題嘛!古代數學題還真是經久不衰。】
他心中瞭然,看來自己這小舅子在科舉中是被這種“應用題”給難住了,缺乏將實際問題抽象為幾何模型的能力。
“正是如此!”
林軒肯定道,眼中帶著鼓勵,“小舅子,你能想到這一層,已是抓住了關鍵。來,我們把它畫出來。”
他再次用手指蘸水,在剛纔的直角三角形旁邊,快速畫了一個正方形代表池塘,在正方形中央點了一個點,向上畫出一條短線代表“出水一尺”的葭,然後將這條線斜著拉到正方形的一個邊上,使之與岸齊平。
“看,”林軒指著圖形講解,聲音清晰而平穩,“我們把池塘邊長的一半——也就是五尺——看作直角三角形的一條直角邊。把未知的水深設為‘h’尺,那麼葭的長度就是‘h 1’尺。當把葭拉直到與岸邊齊平時,葭、水深線、以及池中心到岸邊的水平線,就恰好構成了一個直角三角形。”
他在圖上標出:一條直角邊是池心到岸的水平距離
=
5尺,另一條直角邊是水深
=
h尺,斜邊是葭長
=
h 1尺。
“根據勾股定理,”林軒一邊說,一邊在旁邊寫下算式,“兩條直角邊的平方和等於斜邊的平方。所以,我們有:”
他用茶水寫出:
52
h2
=
(h
1)2
蘇文淵屏息凝神,目光緊緊跟隨。
“接下來就是‘代數’計算了。”林軒繼續推導,筆下不停,“展開右邊…,再計算…,所以:h
=
12”
林軒移開手指,看向蘇文淵:“解得水深
h
=
12
尺。那麼葭長就是
h
1
=
13
尺。這便是答案。”
整個推導過程如行雲流水,清晰簡潔,將一道看似複雜的實際問題,化為寥寥幾步計算。
蘇文淵怔怔地看著石桌上逐漸乾涸、卻彷彿烙印在他心上的圖形與算式,良久,深深地吐出一口氣。那困擾他許久的難題,那在考場上讓他抓耳撓腮、最終遺憾丟分的題目,原來背後的原理如此直觀,解法如此優美!
“原來……如此!”他聲音帶著激動後的微顫,“不必硬記繁複口訣,不必盲目試數,隻需識得這‘直角三角形’之形,套用這‘勾股’之式,一切便豁然開朗!姐夫,這……這便是你所說的‘幾何’與‘代數’結合之妙嗎?以圖形定其關係,以算式求其未知?”
林軒微笑頷首:“不錯。幾何賦予問題形狀,代數提供解決工具。二者結合,許多難題便可迎刃而解。小舅子,你既有此悟性,將來再遇類似問題,無論是測井深、量山高,還是算工程,皆可嘗試此法。”
婉娘在一旁默默聽著,雖然那些算式對她而言如同天書,但她能看懂蘇文淵眼中重新燃起的自信與光芒,能感受到林軒話語中的力量。她心中溫暖,輕聲道:“林先生此法,化繁為簡,直指根本,當真令人茅塞頓開。”
蘇文淵用力點頭,看向林軒的眼神充滿了敬佩與感激,更有一股強烈的新求知慾。
“姐夫,”蘇文淵鄭重道,“這‘勾股定理’與‘代數解法’,文淵定當悉心揣摩。
說完,立刻起身,朝前廳跑去,留下一句,“姐夫,你先彆擦!”
幾個呼吸間,他便返回,隻是手裡多了一套紙筆,“等我先記下來!”