他轻咳两声,以掩饰看到自己“墨宝”的尴尬,解释道:“这个嘛……‘几何’,简单来说,就是研究图形形状、大小、位置关系的学问,比如三角形、圆形、方形的面积怎么算,角度怎么量,立体物件体积如何求等等。‘代数’呢,主要是研究数字和它们之间的运算关系,用符号代替数字进行推算,你们这里……大概叫‘算学’或者‘算术’?”
你们这里?
婉娘心思细腻,捕捉到这个敏感信息。眼睛里出现茫然和探究,但终究没追问。
苏文渊听得眼睛发亮,连连点头:“正是!姐夫所言,深得精髓!图形与度量,数字与推算,此乃天地万物之理,不可或缺!只是这名称与体系……颇为精妙。”
林轩看向苏文渊,眼中带着几分考校和欣赏:“这第一题,你是卡在何处?”
苏文渊立刻指着那行“A2 + b2 = 25, A + b = 7”:“姐夫,这‘平方和’与‘和’的关系,我试了许久,虽知答案可能是3与4,却难以说明必然,更不知是否有他解。至于这‘A、b’的称谓,也觉新奇。”
“答案是对的。”林轩赞许地点头,随即话锋一转,“不过,这道题背后藏着一个更根本的理。你看,32 + 42 = 25,正是52。这其实暗合了一个古老的几何定理——勾股定理,即勾三、股四、弦五。”
他见苏文渊眼神专注,便用手指蘸了点杯中茶水,直接在光洁的石桌面上画了起来。寥寥数笔,一个标准的直角三角形跃然桌上,三条边分别标注,并在直角处画上了一个清晰的直角符号“∟”。
“看,”林轩指尖点着图形,“所谓勾股定理,便是在一个直角三角形中,两条直角边长度的平方和,必定等于斜边长度的平方。即:勾2 + 股2 = 弦2。这里的32+42=52,便是最经典的例子。”
苏文渊紧盯着石桌上渐渐蒸发、却线条清晰的三角形,口中喃喃重复:“勾三、股四、弦五……平方和……直角三角形……”
这些词语在他脑海中碰撞、重组。
忽然,他眼睛猛地一亮,迸发出惊喜与顿悟的光芒,声音都提高了些许:“姐夫!我明白了!我此次科考,便是败在了几道算学题上!”
他急切地回忆着,语速加快,“题目是:‘今有池,方一丈,葭生其中央,出水一尺。引葭赴岸,适与岸齐。问水深、葭长各几何?’ 这是不是……也可以化为一个直角三角形,用这勾股定理来解?”
林轩闻言,先是一怔,随即哑然失笑。
【这不就是一道经典的勾股定理应用题嘛!古代数学题还真是经久不衰。】
他心中了然,看来自己这小舅子在科举中是被这种“应用题”给难住了,缺乏将实际问题抽象为几何模型的能力。
“正是如此!” 林轩肯定道,眼中带着鼓励,“小舅子,你能想到这一层,已是抓住了关键。来,我们把它画出来。”
他再次用手指蘸水,在刚才的直角三角形旁边,快速画了一个正方形代表池塘,在正方形中央点了一个点,向上画出一条短线代表“出水一尺”的葭,然后将这条线斜着拉到正方形的一个边上,使之与岸齐平。
“看,”林轩指着图形讲解,声音清晰而平稳,“我们把池塘边长的一半——也就是五尺——看作直角三角形的一条直角边。把未知的水深设为‘h’尺,那么葭的长度就是‘h+1’尺。当把葭拉直到与岸边齐平时,葭、水深线、以及池中心到岸边的水平线,就恰好构成了一个直角三角形。”
他在图上标出:一条直角边是池心到岸的水平距离 = 5尺,另一条直角边是水深 = h尺,斜边是葭长 = h+1尺。
“根据勾股定理,”林轩一边说,一边在旁边写下算式,“两条直角边的平方和等于斜边的平方。所以,我们有:”
他用茶水写出: 52 + h2 = (h + 1)2
苏文渊屏息凝神,目光紧紧跟随。
“接下来就是‘代数’计算了。”林轩继续推导,笔下不停,“展开右边…,再计算…,所以:h = 12”
林轩移开手指,看向苏文渊:“解得水深 h = 12 尺。那么葭长就是 h + 1 = 13 尺。这便是答案。”
整个推导过程如行云流水,清晰简洁,将一道看似复杂的实际问题,化为寥寥几步计算。
苏文渊怔怔地看着石桌上逐渐干涸、却仿佛烙印在他心上的图形与算式,良久,深深地吐出一口气。那困扰他许久的难题,那在考场上让他抓耳挠腮、最终遗憾丢分的题目,原来背后的原理如此直观,解法如此优美!
“原来……如此!”他声音带着激动后的微颤,“不