道奇逊(1832-1898)是英国牛津大学的数学教授。他用笔名刘易斯·卡洛尔写过一本数学通俗读物《乱纷纷的结》,里面收藏了许多趣题。他别出心裁地把这些趣题称为“绳结”,意思是解答这一个个问题,就像解开一个个复杂的绳结一样。如果你潜心对这些“绳结”进行研究,就会发现这种比喻恰如其分。
下面就让我们一起来欣赏其中的一个“绳结”吧!
一位旅行者从下午3时步行到晚上8时,他先是走平路,然后爬山,到了山顶以后,就按原路下山,再走平路,回到邮发点。已知他在平路上每小时走4英里,爬山时每小时走3英里,下山时每小时走6英里。这位旅行者一共走了多少路程?
乍看之下,题目好像缺少条件,不好解答。其实,史们可以利用辅助未知数学来巧妙地解开这个“绳结”。
设旅行者走过的平路为X英里,坡路为Y英里。这样整个行程可分为四个部分:平路、上坡、下坡、平路,各段所花的时间依次表示为:X/4,Y/3,Y/6,X/4。
根据题意列出方程:X/4+Y/3+Y/6+X/4=5
经过整理简化,可得X+Y=10,即全程为10英里,则旅行者一共走了20英里。你看,“绳结”不是解开了吗?
这是一道相当奇妙的题目,它的奥妙在于:可以求出旅行者总共的行程,却无法求出各段的路程。也就是说,这个“绳结”里蕴涵着深奥的哲学思想,即总体可以勾画,而细节却难以捉摸。
你说奇妙不奇妙?