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2018-03-01瑪莉歐與食人花 579 期

Author 作者 游森棚/任教於臺灣師範大學數學系及空軍官校。
最近和一些高中數學老師聊天,他們發現第一冊開宗明義談 「數(numbers)」,學生很沒有「安全感」:整數、有理數或無理數的介紹多半是概念,,沒題目可以「算」,真是不安心。復以第一個關鍵是:
基本上學生早已經知道  有多大:單位正方形的對角線 長度,大概1.414 嘛!它是無理數這件事對認知不會有衝擊,證明它也就看來不那麼重要。況且用到反證法,遠超過大部分高一學生的思維和經驗,於是草草帶過,直接跳到的結論。關於無理數的描述大概就這樣結束,這是很可惜的,稍微設計一下,從開始可以引出很多有意思的結果,這個月的專欄介紹幾個容易讓學生「有感」的數學,給教師們參考。


影印紙的形狀

現在常用的影印紙有A系列尺寸(A3、A4……)和B系列尺寸(B4、B5……)。這2種紙都有一個非常好的特性:將 A3裁半之後就變成A4,或將B4裁半之後就變成B5,兩邊的比例仍維持一樣。要能夠這樣,紙張可不能亂來,選正方形當影印紙就是一個不智之舉,因為正方形裁半後不會是正方形,我們可以計算要能夠這樣裁時,兩邊的比例會是如何。

假設下圖短邊為a,長邊為b;因為裁半之後短邊比長邊的比例要保持相同,因此得到﹔


也就是說,要能夠裁半並保持同樣比例(如同A3或B4),紙的兩邊比必須是:

 
這是有趣也簡單的數學,由此可設計一系列的教學活動。但是我不解的是,擁有最先端高科技的美國,日常用紙卻是一種奇怪的尺寸,叫「Letter Size(8.5×11 英吋)」,這種尺寸裁半之後,整個比例就完全不對了。
 

瑪莉歐與食人花

無理數的「行為(此處借用數學常用的behavior 一詞)」, 其實是非常神秘而有意思的。……【更多內容請閱讀科學月刊第579期】