數(shù)學(xué)探險(xiǎn)故事之荒島歷險(xiǎn)15(海外部經(jīng)理羅伯特)
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 2009-08-05 18:14:06
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也不知怎么回事,這兩天許多外國(guó)旅游者接連來(lái)島上。他們被島上美麗的風(fēng)光所吸引,在島上到處跑。羅克得知其中有一艘豪華旅游船將開(kāi)往美國(guó)。羅克非常高興,想搭乘這艘船去美國(guó)參賽。烏西親自和船長(zhǎng)聯(lián)系,船長(zhǎng)同意后,烏西給羅克買了船票,船明天早晨出發(fā)。
為了感謝羅克在尋找珍寶中做出的巨大貢獻(xiàn),烏西給羅克舉行了盛大的宴會(huì)。神圣部族所有頭面人物都出席了宴會(huì),美酒佳肴,歡歌笑語(yǔ),好不熱鬧。神圣部族的成員本來(lái)酒量就大,再加上百年珍寶出土,宴會(huì)上大家大碗大碗地喝酒。沒(méi)等宴會(huì)散了,一個(gè)個(gè)已酩酊大醉,東倒西歪,語(yǔ)言不清了。
羅克是滴酒不沾的。他吃了一點(diǎn)菜就悄悄離開(kāi)了宴會(huì)廳,準(zhǔn)備回到住所整理一下行裝。海島的夜色特別美好,一輪圓月高掛天空,月光給遠(yuǎn)處的沙灘涂上了一層白銀,海浪聲和風(fēng)吹椰樹(shù)的沙沙聲匯成了一首十分悅耳的樂(lè)曲,羅克陶醉了。
突然,一個(gè)口袋把羅克的腦袋套住了,然后被人背在身上。盡管羅克拼命掙扎,無(wú)奈腦袋被口袋罩住叫不出聲來(lái),被人家背走啦!
走了大約有10分鐘的時(shí)間,羅克被放到了地上。摘下口袋,羅克用手揉了揉眼睛定睛一看,這不是望海石嗎?一塊酷似人頭像的黑色大石頭,面向著海洋。他再向左右一看,兩邊各站著一個(gè)膀大腰圓的青年人,另一個(gè)是年齡有 50 歲左右的中年男子,正全神貫注地看著他。這個(gè)中年人衣著十分考究,留著八字胡,系著一根黑白條紋領(lǐng)帶,嘴里叼著一只煙斗。顯然,這三個(gè)陌生人都是來(lái)島的外國(guó)旅游者。
中年人嘴邊掛著得意的微笑,圍著羅克慢慢地踱著步子,一邊說(shuō):“我們E國(guó)L珠寶公司,盯住神圣部族的老首領(lǐng)麥克羅隱藏的珍寶,已有一個(gè)世紀(jì)了。前些日子小個(gè)子杰克給我們發(fā)來(lái)了情報(bào),說(shuō)一名叫羅克的中國(guó)學(xué)生,幫助他們找到了這批珍寶。杰克又給我們發(fā)來(lái)情報(bào),說(shuō)他已經(jīng)把珍寶弄到了手,讓我們趕緊派人來(lái)接這批珍寶?墒,緊接著杰克第三次送來(lái)情報(bào),詢問(wèn)你這個(gè)羅克,是不是L珠寶公司派來(lái)取珍寶的人?說(shuō)你已經(jīng)答對(duì)了規(guī)定暗號(hào)的前兩道題。我一想,不好,出事啦!我這次只好親自出馬嘍。”
羅克問(wèn):“你是誰(shuí)?”
旁邊的一個(gè)青年說(shuō):“這是我們L珠寶公司海外部經(jīng)理羅伯特先生。”
羅伯特點(diǎn)了點(diǎn)頭說(shuō):“是的。E 國(guó)本土以外的珍寶和古董的買賣、特工人員的派遣,全部由我負(fù)責(zé)。我從來(lái)沒(méi)有派遣你羅克來(lái)取珍寶呀!”
羅克把頭一扭,“哼”了一聲。
羅伯特笑了笑說(shuō):“幸好,小個(gè)子杰克留了個(gè)心眼,沒(méi)有把三道題目都對(duì)你講,只講了兩道。其實(shí),把第三道題告訴你,你也答不出來(lái)。”
羅克搖了搖腦袋說(shuō):“我不信!”
“不信你就聽(tīng)著。”羅伯特說(shuō),“威力無(wú)比的太陽(yáng)神阿波羅,要經(jīng)常巡視他管轄的三個(gè)星球。他巡視的路線是:從他的宮殿出發(fā),到達(dá)第一個(gè)星球視察后,回到自己的宮殿休息一下;再去第二個(gè)星球視察后,又回到自己的宮殿休息;最后去第三個(gè)星球視察后,再回到宮殿。一天,阿波羅心血來(lái)潮,想把自己的宮殿搬到一個(gè)合適的位置,使自己巡視三個(gè)星球時(shí),所走的路程最短。你說(shuō),阿波羅選擇什么地方建宮殿最合適?”
羅克把眼一瞪說(shuō):“你沒(méi)有告訴我這三個(gè)星球的位置,我怎么解呀?”
“隨便找三個(gè)點(diǎn)就行。”羅伯特隨手在地上畫(huà)了三個(gè)點(diǎn)。
羅克稍微想了一下說(shuō):“我把這三個(gè)星球分別叫做A、B、C點(diǎn),連接這3點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形。這樣一來(lái),問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題了:求一點(diǎn)O,使得OA+OB+OC最小。”
羅伯特點(diǎn)了點(diǎn)頭說(shuō):“不愧人家稱你為大數(shù)學(xué)家,果然名不虛傳。”
羅克連說(shuō)帶畫(huà),他說(shuō):“以△ABC 的三邊為邊,依次向外做 3 個(gè)等邊三角形:△ABC',△BCA',△ACB'。連接 CC'和 BB',兩線交于 O,則 O就是阿波羅建宮殿的位置。”
羅伯特吸了一口煙,又緩緩?fù)铝顺鰜?lái)。他不慌不忙地問(wèn):“什么道理?”
“道理嘛,可就要難一點(diǎn)。”羅克眨巴著大眼睛問(wèn),“你不怕證明過(guò)程比較長(zhǎng)嗎?”
羅伯特笑了笑說(shuō):“不怕,難題證起來(lái)自然要點(diǎn)力氣嘍!”
“不怕就好。”羅克說(shuō),“這個(gè)問(wèn)題要分兩部分證明。你看這個(gè)圖,我連接OA,先來(lái)證明A、O、A'三點(diǎn)共線。”
羅克向旁邊的青年要了一張紙、一支筆,開(kāi)始寫(xiě)出第一部分證明:
由于你畫(huà)的三角形每個(gè)角都小于120°,所以O(shè)點(diǎn)必在△ABC的內(nèi)部。在△ABB'和△AC'C中,
∵AB'=AC,AB=AC'(等邊三角形兩邊相等),
又∵∠BAB'=∠BAC+∠CAB'
=∠BAC+∠C'AB=∠C'AC,
∴ △ABB'≌△AC'C(邊,角,邊)。
由于全等三角形的對(duì)應(yīng)高相等,所以 A 點(diǎn)到 OB'、OC'的距離相等,A點(diǎn)必在∠B'OC'的角平分線上。
∵∠AB'B=∠ACC'(全等三角形中對(duì)應(yīng)角相等)
∴B'、C點(diǎn)必在以AO為弦的圓弧上,也就是A、O、C、B'四點(diǎn)共圓。
∵∠COB'=∠CAB'=60°(圓弧上的圓周角相等)
∴∠BOC=180°—60°=120°,而∠BA'C=60°,
因此A'、B、O、C一定共圓。
∵A'B=A'C,
∴OA'為∠BOC的角平分線。
又∵∠BOC與∠B'OC'為對(duì)頂角
∴A、O、A'三點(diǎn)共線。也就是說(shuō)AA'、BB'、CC'三線共點(diǎn)。
羅克抬起頭來(lái)問(wèn)羅伯特說(shuō):“你看懂了嗎?”
“哈、哈。”羅伯特大笑了兩聲說(shuō),“我是大學(xué)數(shù)學(xué)系畢業(yè),能連這么個(gè)簡(jiǎn)單的證明都看不懂?笑話!”
“嗯?”羅克好奇地問(wèn),“你是學(xué)數(shù)學(xué)的,怎么干起偷盜人家國(guó)寶的缺德事?”
羅伯特磕掉煙斗里的煙灰說(shuō):“不干缺德事掙不了大錢呀!數(shù)學(xué)再美好,也變不成金錢呀!”
“哼,學(xué)數(shù)學(xué)的也出了你這么個(gè)敗類!”羅克狠狠瞪了羅伯特一眼。
羅伯特?cái)[擺手說(shuō):“廢話少說(shuō),你快把第二部分給我證出來(lái)!”
羅克連話也沒(méi)說(shuō),就低頭寫(xiě)了起來(lái):
∵前面已證明O、C、B'、A四點(diǎn)共圓,
又∠AB'C=60°,
∴∠AOC=120°。
同理可證∠BOC=∠BOA=120°。
如下圖,過(guò) A、B、C分別作OA、OB、OC的垂線,兩兩相交構(gòu)成新的三角形DEF。
∵∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,
∴∠D=∠E=∠F=60°,
即△DEF為等邊三角形。
設(shè)等邊△DEF的邊長(zhǎng)為a,高為h。
∴OA+OB+OC=h。 。1)
任取異于O的點(diǎn)O',由于O'點(diǎn)的位置不同,可分O'點(diǎn)在△DEF的內(nèi)部、邊上、外部三種情況進(jìn)行討論。
我們先討論O'在△DEF的內(nèi)部。
類似的方法可證明O'在△DEF上及△DEF外的情況。
羅克把證明結(jié)果往羅伯特面前一推說(shuō):“第二部分證完了,你自己去看吧!”
羅伯特把證明仔細(xì)看了兩遍,點(diǎn)了點(diǎn)頭說(shuō):“不愧是位大數(shù)學(xué)家,這么難的歷史名題被你輕易證出來(lái)了。”
羅克說(shuō):“題目我也給你做出來(lái)了,是不是該放我走了。我明天要乘船去華盛頓,今天要收拾一下行裝。”
“去華盛頓,那太容易了。港口停泊的那艘豪華游船就是我們L珠寶公司的,可以隨時(shí)為你服務(wù)。不過(guò)??”羅伯特講到這兒突然又把話停住了。
“不過(guò),你有什么話痛痛快快地說(shuō)出來(lái),不用裝腔作勢(shì)!”羅克一點(diǎn)兒也不客氣。
“好!既然你喜歡痛快,那我就直說(shuō)了吧!”羅伯特猛地吸了一口煙,說(shuō),“我們L珠寶公司盯住神圣部族的這份珍寶已有很長(zhǎng)時(shí)間了,今日一旦被發(fā)掘出來(lái),怎么會(huì)輕易放手呢?我們想請(qǐng)你幫幫忙?把這批珍寶給我們弄到手!”
羅克搖搖頭說(shuō):“我怎么能幫這個(gè)忙?對(duì)不起,我?guī)筒涣四銈兊拿Α?rdquo;
羅伯特?cái)[擺手說(shuō):“不要把話說(shuō)絕了!你如能幫我們把珍寶弄到手,原來(lái)答應(yīng)給小個(gè)子杰克的200萬(wàn)英鎊給你。你知道200萬(wàn)英鎊有多少?它可以買一座城市!”
羅克笑了笑說(shuō):“200 萬(wàn)英鎊買一座城市?哪有那么便宜的城市?你不用騙我,我也不要那200萬(wàn)英鎊。”
羅伯特把雙眉一皺說(shuō):“如果你執(zhí)意不同意,那就別怪我不客氣啦!伙計(jì),給他點(diǎn)顏色看看!”兩名打手拿出一根繩子,上來(lái)就把羅克雙手捆在一起,準(zhǔn)備把他吊在樹(shù)上。
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