诗意数学

在楠

(图片来自网络) <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">数学与诗歌,一个是理,一个是文,两者在形式上和内容上真可谓是千差万别。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">数学与诗歌,难道就真的是风马牛不相及吗?其实不然。在思维方式上,数学是抽象的思维活动,诗词是阐述心灵的文学艺术,两者都需要丰富的想象。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">“杂数诗”,是诗歌的一种体裁。有以数字为题目的,有数字嵌入诗句的,类似于文字游戏。把数字嵌入诗中,让诗与数学联姻,诗词便多了一种气质和风情。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">宋代 · 邵雍的《山村咏怀》:</b><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">一去二三里,烟村四五家。楼台六七座,八九十枝花。</b><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">可谓是家喻户晓,妇孺皆知。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">郑板桥初到扬州时,某日大雪,踏雪访友,即兴吟诗,顿时语惊四座:</b><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">“一片两片三四片,五六七八九十片。千片万片无数片,飞入梅花都不见”。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">唐代杜甫的《绝句》:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">两个黄鹂鸣翠柳,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">一行白鹭上青天。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">窗含西岭千秋雪,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">门泊东吴万里船。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">诗有数,数增色。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">唐代王维的《使至塞上》:</b><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">单车欲问边,属国过居延。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">征蓬出汉塞,归雁入胡天。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);"><i><u>大漠孤烟直,长河落日圆。</u></i></b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">萧关逢候骑,都护在燕然。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">从数学的角度来看,其中的“大漠孤烟直”,勾画出直线“孤烟”和平面“大漠”的空间垂直关系;“长河落日圆”,则显示出在“落日”的过程中,圆和地平线从相离、相切到相交的位置关系。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">宋代苏轼的《题西林壁》:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);"><u>横看成岭侧成峰,</u></b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);"><u>远近高低各不同。</u></b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">不识庐山真面目,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">只缘身在此山中。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">其中的</b><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,</b><b style="font-size:22px;">蕴含着正视、侧视、俯视立体图形时,往往会得到不同结果的哲理。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><br></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">前面的诗,是“诗中有数”的诗。后面的诗,则是“诗中有题”的诗。清代诗人徐子云创作出一首数学诗:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:22px;">巍巍古寺在山林,不知寺内几多僧。三百六十四只碗,看看周尽不差争。三人共食一碗饭,四人共吃一碗羹。请问先生明算者,算来寺内几多僧?</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">解答:将所有僧人按每12人分为一组,每一组用4个饭碗,3个羹碗,共7个碗,则有364÷7=52(组)僧人。因此,寺内共有僧人:52×12=624(位)。</b></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">明代的《九章算法比类大全》中有一道诗歌形式的数学题:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(22, 126, 251);">远望巍巍塔七层,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(22, 126, 251);">红光点点倍加增。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(22, 126, 251);">共灯三百八十一,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(22, 126, 251);">请问顶层几盏灯?</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">“倍加增”的意思是:下层灯数是上层灯数的2倍。因此,设顶层灯数为x盏,则有:x+2x+4x+8X+16x+32x+64x=381,解得x=3,答案:顶层有3盏灯。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">明代大数学家程大位的《算法统宗》中,有这样一道诗歌形式的数学应用题:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">一百馒头一百僧,大僧三个更无增,小僧三人分一个,大僧小僧各几丁?</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">此题的意思是:一百个和尚分一百个馒头。大和尚一人分三个,小和尚三人分一个。问:大和尚有几个?小和尚有几个?</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">答案:大和尚25个,小和尚75个。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">《算法统宗》一书中,还有这样一道诗歌形式的百羊问题:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:22px;">甲赶羊群逐草茂,乙拽一羊随其后,戏问甲及一百否?甲云所说无差谬,所得这般一群凑,再添半群小半群,得你一只来方凑,玄机奥妙谁猜透?</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">此题的意思是:甲赶着一群羊去寻找青草茂盛的地方。乙牵着一只羊从后面跟来。乙问甲:“你的这群羊有100 只吗?”甲回答:“如果我再有这样一群羊,加上这群羊的一半,再加上这群羊的1/4,连同你的这一只羊,就刚好100只。”你能用巧妙的方法求出这群羊有多少只吗?</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px;">解答:把甲的这群羊看作整体1,则(100-1)÷(1+1+1/2+1/4)=36(只)</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">宋 · 伦文叙的《百鸟归巢图》:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">归来一只复一只,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">三四五六七八只。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">凤凰何少鸟何多,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:22px;">啄尽人间千石食。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(1, 1, 1); font-size:22px;">归来一只复一只:1+1</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(1, 1, 1); font-size:22px;">三四五六七八只:3个4+5个6+7个8即3x4+5x6+7x8,</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(1, 1, 1); font-size:22px;">所以得出算式:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(1, 1, 1); font-size:22px;">1+1+3x4+5x6+7x8</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="color:rgb(1, 1, 1); font-size:22px;">答案100只。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">一字至七字诗 · 茶</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">唐 · 元稹有一首一至七字的诗 《 茶》:</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">茶。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">香叶,嫩芽。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">慕诗客,爱僧家。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">碾雕白玉,罗织红纱。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">铫煎黄蕊色,碗转曲尘花。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">夜后邀陪明月,晨前命对朝霞。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(237, 35, 8);">洗尽古今人不倦,将至醉后岂堪夸。</b></p><p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px; color:rgb(1, 1, 1);">这首诗左右两边每层字数的递增,直至7结束,构成首项为1,公差为1的等差数列。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">最后,用法国著名的文学大师,写《巴黎圣母院》的雨果的一句名言来结尾:“数学到了最后阶段就遇到想象,在圆锥曲线、对数、概率、微积分中,想象成了计算的系数,于是数学也成了诗”。</b></p>