由“2×2=2+2”想開去

剛才中華警政研究總會一行來公司參觀,恰好看到一位老師在給孩子上數學課。

由“2×2=2+2”想開去

大家對如下的問題饒有興趣。

問題1:2×2=2+2,是否還能找到其他的數,滿足兩數之積與兩數之和相等?

解答: a×b=a+b,等價於

(a-1)(b-1)=1。

若限定a,b是正整數,則a-1=1,b-1=1,於是得到a=2,b=2。

若限定a,b是整數,則還有a-1=-1,b-1=-1,又得到a=0,b=0。

若不限定a,b是整數,則這樣的數對還有很多,如a-1=2,b-1=0.5,得到a=3,b=1.5,等等。

文章發表後,一個網友評論說:就問題一來說,這種解答意義不大,我認為有意義的解答是a×b=a+b的現實意義,因為數學來自於人類對現實世界的認識,即便是我們認為的純粹的數字遊戲其背後也一定蘊含著現實意義的。其實這也是我對該文不大滿意的地方。現在補上一張圖,稍做彌補。

由“2×2=2+2”想開去

上面的方格盤中,縱向有a格,橫向有b格,總共有a×b格,要使得a×b=a+b,除非沒有塗顏色的格子數(a-1)(b-1)與顏色重疊(左上角)的格子數1相等。

這樣能說得透一點嗎?

問題2:對於兩個正整數,什麼時候積比和小?

解答:設a,b是兩個正整數。由於a×b-(a+b)=(a-1)(b-1)-1,

當a,b至少一個為1時,(a-1)(b-1)-1=0-1<0,此時a×b<a+b;

如果a,b都不是1,由於a,b是兩個正整數,所以a≥2,b≥2,

這時a-1≥1,b-1≥1,(a-1)(b-1)-1≥1-1=0,此時a×b≥a+b。

問題3:是否存在三個正整數,三數之積與三數之和相等?

顯然1×2×3=1+2+3,還有沒有其他的解呢?

請讀者幫我解答吧!


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