大衛(wèi)·科爾
數(shù)學(xué)小天才們的朋友——警員卡爾森在追蹤一條謎語(yǔ)的信息,這條謎語(yǔ)與富豪遺囑中上千億的家產(chǎn)有關(guān)。追蹤到埃及之后,卡爾森被綁架,匆忙間,他發(fā)了一條短信到喬丹的手機(jī)上。
第二天一早,數(shù)學(xué)小天才的成員每人享用完一個(gè)甜甜圈后,就準(zhǔn)備開(kāi)工了。他們要營(yíng)救卡爾森探員。
“我們現(xiàn)在知道哪些信息?”喬丹問(wèn)。大家都聚在賈斯汀家的地下室,斯蒂芬妮像往常一樣站在白板前。
“很不幸,基本上沒(méi)什么信息?!眲P瑟琳說(shuō)。
“遺囑里提到了‘大三角。”斯蒂芬妮說(shuō),“這是第一條?!?/p>
“還提到了數(shù)字‘121?!眴痰ぱa(bǔ)充道。
“最后是‘一個(gè)古代謎語(yǔ)的答案?!彼沟俜夷菡f(shuō)。
她把這些信息都寫到了白板上。雖然只是三言兩語(yǔ),但至少能有點(diǎn)兒東西往上寫,這感覺(jué)還是不錯(cuò)的。數(shù)學(xué)小天才們靠在椅子靠背上,都目不轉(zhuǎn)睛地看著白板,希望能迸發(fā)出一些靈感。
1)大三角
2)121
3)古代謎語(yǔ)
“誰(shuí)有頭緒嗎?”經(jīng)過(guò)幾分鐘的沉默后,喬丹問(wèn)道。
“我沒(méi)有?!彼沟俜夷菡f(shuō)。
“我也是?!眲P瑟琳說(shuō)。
所有人都轉(zhuǎn)頭看向了賈斯汀。他的眼神并沒(méi)有在白板上,反而在盯著角落里的黑屏電視機(jī)。斯蒂芬妮剛想開(kāi)口說(shuō)點(diǎn)兒什么,但喬丹朝她擺了擺手。他用口型告訴她:“我覺(jué)得他進(jìn)入‘小世界了?!泵慨?dāng)賈斯汀進(jìn)入自己的“小世界”時(shí),他就會(huì)因?yàn)檫^(guò)度思考而忽略周圍的環(huán)境。有一次他思考問(wèn)題時(shí)太過(guò)專注,以致經(jīng)過(guò)自己的家都沒(méi)有進(jìn)去,反而進(jìn)了鄰居家。布蘭切特夫人進(jìn)入自家客廳時(shí),被坐在沙發(fā)上沉思的賈斯汀嚇了一大跳。
大家都耐心地等著。雖然有時(shí)候需要多等一會(huì)兒,但只要賈斯汀從他的“小世界”里出來(lái),八成都會(huì)帶著答案,或者至少也會(huì)給大家?guī)?lái)不同的視角,能夠幫助大家一起解決問(wèn)題。他終于眨了眨眼,四下看了看。
“怎么樣?”斯蒂芬妮問(wèn)。
“什么怎么樣?”賈斯汀問(wèn)。
“你有什么東西要補(bǔ)充嗎?”
“沒(méi),我只是覺(jué)得卡爾森探員沒(méi)準(zhǔn)兒從一開(kāi)始就找錯(cuò)方向了?!辟Z斯汀若有所思地說(shuō)。
“你覺(jué)得卡爾森探員去埃及其實(shí)是錯(cuò)誤的選擇?”凱瑟琳問(wèn)。
“對(duì)?!辟Z斯汀說(shuō),“我覺(jué)得線索應(yīng)該和大金字塔沒(méi)什么關(guān)系?!?/p>
“那這些線索是什么意思?”喬丹問(wèn)。
“是一個(gè)數(shù)學(xué)謎題!”
“你怎么會(huì)這么認(rèn)為?”斯蒂芬妮質(zhì)疑道。
“首先,遺囑里本身說(shuō)的就是‘大三角,而不是‘大金字塔?!辟Z斯汀說(shuō)。
“是倒是,可是——”
“其次,遺囑里提到了一個(gè)數(shù)字?!?/p>
“所以呢?”
“我們應(yīng)該知道,只要有數(shù)字的地方,就會(huì)有數(shù)學(xué)!”
“我們得看看那份遺囑,”喬丹說(shuō),“看看上面還有沒(méi)有其他線索?!?/p>
“還有別的事能做嗎?”凱瑟琳問(wèn)。
“這個(gè)嘛,盒子里還有4個(gè)甜甜圈。”喬丹說(shuō)。
“那塊波士頓奶油蛋糕上還寫著我的名字呢?!辟Z斯汀說(shuō)。
在他們大快朵頤的時(shí)候,斯蒂芬妮問(wèn)凱瑟琳她的藝術(shù)展項(xiàng)目進(jìn)行得怎么樣了。
“還不錯(cuò)?!彼鸬?,“我在做基于四面體的雕塑?!?/p>
“什么是四面體?”
“其實(shí)我們一個(gè)早上都在討論這東西?!碑?dāng)看到朋友們好奇的眼神時(shí),凱瑟琳又解釋起來(lái),“四面體就是由三角形組成的棱錐體,它的所有面都是三角形?!?/p>
“但這跟真正的埃及金字塔還是有區(qū)別的,對(duì)吧?”斯蒂芬妮問(wèn)。
“對(duì)。金字塔底部都是方形的,其他面才是三角形的?!?/p>
“哦,懂了?!彼沟俜夷菡f(shuō)。
“我用膠水把塑料球粘在一起做成金字塔。我發(fā)現(xiàn),做成一個(gè)所有面都是三角形的金字塔要用多少顆球,是可以用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出來(lái)的?!?/p>
一提到“數(shù)學(xué)方法”,賈斯汀和喬丹可就來(lái)勁兒了。吃著甜甜圈的兩個(gè)人同時(shí)抬起了頭。
“打個(gè)比方,”凱瑟琳接著說(shuō),“要做一個(gè)只有兩層的三角金字塔需要4顆球——3顆在底部,1顆在頂部。要做三層的三角金字塔需要10顆球——6顆在底部,3顆在中間,最后1顆在頂部。要做四層的三角金字塔就需要20顆球,層數(shù)越多,需要的球數(shù)量就越多。所以,我來(lái)考考你們:如果我要建造一座五層的三角形金字塔,需要多少顆球?”
等等!在往下看斯蒂芬妮、賈斯汀和喬丹能不能解開(kāi)這道題之前,你想不想自己試試?制作一個(gè)五層的四面體(三角形金字塔),需要多少顆球?
小提示:每一層都是一個(gè)三角形。在組成每個(gè)三角形所需球的數(shù)量中,你能找到規(guī)律嗎?
一開(kāi)始,賈斯汀和喬丹試著用地下室里的臺(tái)球來(lái)搭金字塔,但想把球固定起來(lái)實(shí)在太難了。最開(kāi)始幾層還好,但到了高一點(diǎn)兒的層數(shù),手就有點(diǎn)兒不夠用了。
“肯定可以用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出來(lái)的?!彼沟俜夷菡f(shuō)。
“希望如此,我可不想再爬到沙發(fā)下面撈球了?!眴痰ふf(shuō)。
“那就先把我們知道的規(guī)律寫下來(lái)?!彼f(shuō)著在白板上列了個(gè)表。
三個(gè)孩子目不轉(zhuǎn)睛地盯著白板,絞盡腦汁地去想這些數(shù)字之間有什么規(guī)律。凱瑟琳悠閑地靠在沙發(fā)上,面露微笑。她早就知道答案了,現(xiàn)在看著朋友們被難住的樣子覺(jué)得相當(dāng)有趣。斯蒂芬妮在紙上寫了幾個(gè)算式,然后又畫(huà)掉。
“等等,我好像找到規(guī)律了!”她喊道。“說(shuō)說(shuō)看?”賈斯汀問(wèn)。
“如果把前一層的數(shù)量乘以2,再加2,就……”她的聲音漸漸小了下來(lái),“算了,前兩層還行得通,第三層、第四層就不行了?!?/p>
“沒(méi)事,斯蒂芬妮?!眴痰ふf(shuō),“至少是一次不錯(cuò)的嘗試嘛。”
“謝謝,喬丹?!彼沟俜夷莸南敕](méi)能奏效,還是讓她很沮喪的。平日里,找規(guī)律這種事本來(lái)是她最擅長(zhǎng)的。
“怎么會(huì)這么難呢?”賈斯汀說(shuō),“不就只是每次加一層嗎?也許……”
“我知道了!”斯蒂芬妮喊道,“我們之前都找錯(cuò)方向了?!辟Z斯汀和喬丹都用期待的眼神看著她。
她回到白板前,在表格旁邊加了一欄。
賈斯汀和喬丹看了看新加的一欄。賈斯汀點(diǎn)了點(diǎn)頭。
“這就說(shuō)得通了,”他說(shuō),“如果我們能找到每一層球數(shù)的規(guī)律,那只需要把第五層的數(shù)量和之前層數(shù)的數(shù)量加起來(lái)就可以了?!?/p>
“正好,我找到規(guī)律了?!彼沟俜夷菪χf(shuō)。接著她在白板上把她的發(fā)現(xiàn)畫(huà)了下來(lái)。
“從第一層到第二層,增加2顆球;從第二層到第三層,增加3顆球。每一次增加的球數(shù)都會(huì)多1顆?!?/p>
“太棒了,斯蒂芬妮?!辟Z斯汀說(shuō)。這話從賈斯汀口中說(shuō)出已經(jīng)算是最高級(jí)別的贊譽(yù)了,要知道平常別人解開(kāi)一個(gè)難題,他最多也就是點(diǎn)點(diǎn)頭表示認(rèn)可。斯蒂芬妮笑得十分開(kāi)心。
“也就是說(shuō),如果搭到第五層的話,最下面一層就需要15顆球?!眴痰ふf(shuō),“那么再用這15顆球加上之前四層所用的20顆球,最終結(jié)果就是35顆球?!?/p>
三個(gè)人齊刷刷地看向凱瑟琳。她緩緩地?fù)u了搖頭??匆?jiàn)他們垂頭喪氣的表情后,凱瑟琳才突然哈哈大笑。
“逗你們呢,你們答對(duì)啦!”她說(shuō),“這個(gè)規(guī)律看著眼熟吧?其實(shí)和以前那個(gè)冰激凌蛋卷的規(guī)律是一樣的。”
“誰(shuí)能想到,小小的三角形里包含了那么多數(shù)學(xué)知識(shí)呢!”斯蒂芬妮說(shuō)。
“沒(méi)錯(cuò)?!辟Z斯汀說(shuō),“現(xiàn)在我確信遺囑里的內(nèi)容絕對(duì)跟數(shù)學(xué)有關(guān)系。既然是解數(shù)學(xué)題,誰(shuí)又能比得過(guò)我們數(shù)學(xué)小天才呢?”