作者：宫方主编
出版社：河南大学出版社
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影响你一生的100个数学故事试读：
水池里有几桶水
从前，某国王有个习惯，每日早上接受大臣朝拜后，便让众臣陪同在宫殿周围散步。一日，来到御花园，众人坐下观景。国王瞧着面前的水池忽然心血来潮，问身边的大臣：“这水池里共有几桶水？”
这个问题问得稀奇古怪，几桶水？谁答得确切？众臣一个个面面相觑。
国王很不高兴，便发旨：“你们回去考虑三天，谁能答出便重赏。”
三天过去了，大臣中仍无人能解答得出这个问题。国王觉得很扫兴。
此时，有个大臣诚惶诚恐地伏地奏道：“国王息怒，我等不才，无法解答您的问题，老臣向国王推荐一人，或许能行。”
国王闻言问：“推荐何人？”那大臣说：“城东门有个孩子很聪明，人人都叫他神童，是不是把他唤来一试？”
国王一听，觉得好笑。堪称安邦治国的栋梁之才也答不出来，小孩行吗？正想摇头，一想又改变了主意，他想试一下那“神童”的才智如何，便下旨召见。
不多时，那位孩子便被领进大殿。他长相伶俐，落落大方，进了皇宫毫无怯意。
国王便将那问题讲了一遍后，示意让人领小孩到池塘边去看一下。那孩子天真地笑道：“不用去看了，这个问题太容易了。”
国王一听乐了，说：“哦，那你就讲吧。”
孩子眼睛眨了几眨，说：“要看那是怎样的桶。如果桶和水池一般大，那池里就是一桶水；如桶只有水池的一半大，那池里就有两桶水；如桶只有水池的三分之一大，那池里就有三桶水，如果……”“行了，完全对。”国王重赏了这个孩子。
众臣一个个呆若木鸡，自愧弗如。
高斯巧解算术题
高斯是德国伟大的数学家。小时候他就是一个爱动脑筋的聪明孩子。
还是上小学时，一次一位老师想治一治班上的淘气学生，他出了一道算术题，让学生从1＋2＋3……一直加到100为止。他想这道题足够这帮学生算半天的，他也可以得到半天悠闲。谁知，出乎他的意料，刚刚过了一会儿，小高斯就举起手来，说他算完了。老师一看答案，5050，完全正确。老师惊诧不已，问小高斯是怎么算出来的。
高斯说，他不是从开始加到末尾，而是先把1和100相加，得到101，再把2和99相加，也得101……最后50和51相加，也得101，这样一共有50个101，结果当然就是5050了。聪明的高斯受到了老师的表扬。
王冠的秘密
阿基米德是古希腊著名的物理学家、数学家。
有一次，国王让工匠做了一顶纯金的王冠，漂亮极了。可大臣们看了，都窃窃私语：谁知道那是不是纯金？国王知道后，便把阿基米德召来，让他查个水落石出。
阿基米德每天都在思考这个问题。有一天，他去洗澡，浴盆里放了大半盆热气腾腾的水，他一屁股坐下去，忽然觉得轻飘飘的，身子像浮起来了似的，水哗哗地从盆里流出来。“水多了！”他下意识地站起来，水又落下去。他孩子气地又重重地坐下去，水又升上来，从盆沿流了出去。“啊！我知道啦！我知道金冠的秘密啦！”阿基米德突然高兴地叫了起来，跳出澡盆，冲向王宫。
阿基米德在洗澡时得到了启示，他觉得马上可以弄清王冠的秘密了。
在王宫里，他给国王做了这样一个实验：找来一块和王冠同样重的纯金块、两只大小相同的罐子和盘子，然后把王冠和金块分别放进装满水的罐子里，当水溢出来时，各用一个盘子接着。最后，把这些溢出来的水分别倒进两只同样大小的杯子里，一比，结果发现溢出来的水不一样多。这时，阿基米德举着两只杯子，对国王说：“尊敬的国王陛下，现在我可以肯定地告诉您，这顶王冠不是纯金的，它里面掺了其他的金属。”
国王听了，疑惑不解地问：“为什么？”
阿基米德给国王解释说：王冠和纯金块一样重，如果王冠是纯金的，那么它们的体积也应该一样大，放进水罐里，流出来的水也应该一样多。而现在放王冠的罐子里流出来的水多，放纯金的罐子里流出来的水少，这就说明王冠的体积比纯金的体积大。可见，王冠不是纯金的。
国王终于明白了。于是，他忙派人把工匠抓来审问，果然，工匠是用黄铜代替黄金铸在王冠里了。
王冠的秘密就这样被阿基米德揭开了——而揭开王冠秘密的方法就是物理学上著名的阿基米德定理，即浮力定理。
这一定理，不仅仅对于水，对于一切液体、气体也都适用，至今仍在指导船舶排水量和装载量的计算。
“小不点”考上中学
“电脑大王”王安是美籍华人，是世界上著名的计算机专家。王安出生在上海，父亲是小学的英语教师，从小就注意对他进行启蒙教育，王安超人的数学计算能力很早就显示了出来。例如，父亲和他一起计算三位数的乘法，他能马上说出答案，而父亲还在纸上运算呢。
6岁的王安到了上学的年龄，因为在父亲的教导下，他很早就学完了初级课本，所以他就直接从三年级读起，这样，王安在班里就是个“小不点”，个头比别的同学矮，体育比赛也总落在其他同学的后面，不过，王安却聪明绝伦，每门课的成绩都在班里排第一，同学们都很佩服他。
过了几年，王安应该升中学了。当时著名的上海中学只招收两个初中班，所有的家长都希望自己的孩子能在那里读书，所以竞争很激烈。父亲想到王安的年龄小，为了更有把握，就劝王安先在家自学一年，第二年再考，可王安却偷偷报了名，背着父亲参加了考试。
考试成绩出来了。王安的数学成绩出类拔萃，总分名列第一。就这样，“小不点”王安以优异的成绩被上海中学录取了。后来，王安成了著名的电脑专家，还被美国发明家纪念馆评为继爱迪生等人之后的第69位世界级大发明家呢。
聘不到家庭教师
1913年夏天，匈牙利大银行家马克思先生在报纸上登了条启事，说要为11岁的长子冯·诺伊曼聘一位家庭教师，只要应聘的人能让冯·诺伊曼满意，他愿意出高出一般家庭教师10倍的聘金。
这么高的价钱请一位家庭教师，这可是一件新鲜事。十几天过去了，上门来应聘的人很多，但都是刚和小冯·诺伊曼交谈一会r儿就匆匆离开了，他们都说小冯·诺伊曼是个神童，自己教不了他。这样一来，冯·诺伊曼的名字就传遍了全城，甚至比号称最富有的父亲都有名。
小冯·诺伊曼确实是个神童，尤其是在数学方面，冯·诺伊曼的心算能力达到了惊人的程度。在他3岁那年，父亲把账簿翻过几页，让儿子看了几眼，儿子竟然能一字不差地背出账簿上的数字。到了6岁，他就能做10位数的除法算术题。到8岁时，他就能读懂《函数论》。
不但数学计算能力惊人，冯·诺伊曼的记忆力也不可思议地好。他只需要看过一次电话号码簿，就能记住所有的姓名、地址和电话号码。家中各种各样的藏书他都能背诵下来，就像一台照相机一样。
长大以后，冯·诺伊曼获得了物理学和数学博士学位，毕生致力于计算机的研制工作，被后人称为“电子计算机之父”。
100文钱买100只鸡
张邱建是我国古代著名的数学家，年少时就显露出了计算的天才。
张家以养鸡、卖鸡为生，张邱建从9岁时就帮着父亲进城卖鸡。虽然卖鸡的人很多，但顾客都愿意到他们父子这儿来，因为不论顾客买多少鸡，张邱建都能马上准确地说出价钱。县官听说了这件事，就让人送来100文钱，说要买100只鸡，这100只鸡还要包括公鸡、母鸡和小鸡。
当时，小鸡3只1文钱，母鸡每只3文钱，公鸡每只5文钱。父亲接过100文钱，算不清该怎么分配。小邱建不假思索地说：“12只公鸡，4只母鸡，84只小鸡。”
100只鸡送到了县衙。县官发现没能难住张邱建，便又给张邱建的父亲100文钱，说还要买100只鸡，但公鸡、母鸡和小鸡的数目要和这次不同。小邱建说：“这次送8只公鸡，11只母鸡，81只小鸡。”
后来，父亲领着张邱建一同去送鸡。县官点过数，连声称好。又拿出100文钱来，让张邱建把100只鸡再重新分配一下。小邱建当堂脱口而出：“4只公鸡，18只母鸡，78只小鸡。”县官听了很高兴，就把他留在了县里读书。
数学明星苏步青
苏步青是我国著名的数学家，被国际数学界称为“东方国度上升起的数学明星”。他把毕生的精力都贡献给数学事业，发表了100多篇学术论文，还写了好几本数学专著呢。
日本帝国主义发动侵华战争的时候，苏步青正在上小学。他的老师洪岷初先生是位爱国人士，经常鼓励学生努力学习，用科学来救国。苏步青没有辜负老师的期望，他学习刻苦，每门课的成绩都在班级里名列前茅。也就是在洪岷初先生的教导下，苏步青的数学天才逐渐被开发出来了。
洪老师负责教授数学，慢慢地，他发现苏步青对数学特别感兴趣，听课非常认真，于是他在给学生们布置作业的时候，有意识地给他多留一些，而苏步青每次都能圆满地完成。
有一次，洪老师出了一道几何题，要求学生们证明“三角形内角之和等于180度”这个定理。班里其他的同学还在苦恼地思考着，苏步青已经把答案写出来了，而且，他举一反三，旁征博引，竟然用了20多种方法！洪老师看了，认为苏步青具有数学天才。
为了培养苏步青对数学的兴趣，洪老师鼓励他把这些证明方法写成了一篇论文，送到浙江省中学生作业展会展出，结果引起了轰动。
史丰收创速算法
史丰收是我国著名的数学整算法改革家。他的整算方法运算简便，只要掌握了这种运算方法，小学二年级的学生也能在三四秒的时间里就完成两个8位数相乘，计算速度比世界最著名的速算家还快3倍。
史丰收很小的时候就喜欢“调皮捣蛋”。6岁的时候，父亲看见水缸里泡着一盆牡丹花，就生气地把儿子叫过来，问他为什么要“搞破坏”。史丰收委屈地说，他想让牡丹花多喝水，这样才能长得快。父亲是乡村医生，善于启发儿子动脑筋，听儿子这么一说，不但没责备他，反而找出了一本《植物学》让他读。
史丰收上学了。小学一年级的时候，他很快就被神秘的数字迷住了，老师讲加减法时，他觉得这种方法又笨又慢，“能不能有更简单的算法呢？”从此，史丰收像着了迷一样，每时每刻都在运算，屋里屋外到处都写满了题目，连妈妈给他做的新衣服都被他当成了草稿纸。
经过不懈的努力，史丰收快速计算法终于成熟了，而这一年史丰收才13岁。也正是在这一年，中国科技大学破格录取他为大学生。
牧童与国王
从前，有个国王老爱提些奇怪的问题，而那些问题连最聪明的大臣也回答不了，因此，国王很扫兴。
一天，国王和一些大臣们到草原上玩，看见有个牧童在放羊。
国王就把牧童叫到身边，问他：“我有三个问题，你能回答吗？”
牧童说：“你问好了，我什么问题都能回答。”
国王就问了：“注意第一个问题——海里有多少滴水？”
牧童回答：“陛下，这可真是个难题。不过，您得把所有的河流都堵起来，免得海变大。到那时候，我再替您数吧。”“很妙！”国王开心地又说，“第二个问题——天上有多少星星？”
牧童拿出三袋罂粟粒，撒在草地上，说：“天上的星星和这地上的罂粟粒一样多，您自己数吧！”
国王满意地点点头，最后问：“好极了，不过现在您一定得告诉我永恒包含多少个瞬间？”
牧童想都不想就回答了：“陛下，地球的尽头有一座钻石山，高要走一小时，深要走一小时，宽要走一小时。每隔一百年，就有一只鸟飞到山上磨嘴巴。到整座山磨平时，永恒所包含的第一个瞬间就过去了。陛下，我们为什么不一道等下去，好数一数永恒中所包含的瞬间呢？”
国王哈哈大笑说：“我的大臣都没有你聪明。”
沙昆塔拉的心算
印度有个女孩子名叫沙昆塔拉，她的心算能力简直不可思议。
她6岁的时候，叔叔随口说出了一个数字，她立即报出了这个数字的平方根。开始叔叔还不相信，又说了一个更复杂的数字，她照样能报出那个数的平方根。接着，她干脆不用叔叔提问，自报自答地说出了一连串数字的平方根，她叔叔听了，欢呼着将她抱了起来。
从此，沙昆塔拉到各地去表演她的心算能力，她的表演从没出过差错，于是她的名声传到国外。稍大之后，她心算的本领又有了提高。于是就到国外表演，跑了一百多个国家，每次都获得巨大的成功。许多国家把她的表演当作头条新闻加以报道。她的表演精彩纷呈，简直使人难以置信，但观众们面对着这个神奇的女孩，听着她心算出的一个个准确无误的数字，不得不相信，这是千真万确的事实。
在澳大利亚的一次表演中，出题的专家刚刚提出一个天文数字，还没来得及输入电脑，沙昆塔拉已报出了答案，在场的观众惊得目瞪口呆，无法相信一个孩子的头脑比电脑运转得还快。
更使人惊奇的是在美国一所大学里的表演。专家们用201位数字，要她和电子计算机比赛求23次立方根的速度，但当地的3个计算机中心无法处理这样大的数字，只得动用美国最尖端的一台大型计算机。人们紧张地观看着这人和机器的比赛。但奇迹出现了，沙昆塔拉战胜了尖端的电子计算机，她只用了50秒钟就报出了答案，而电子计算机运用的时间是一分多钟。
沙昆塔拉还能准确地回答出100年中任何一天是星期几。
沙昆塔拉的这种奇异的心算能力，当然不能单纯以勤学苦练来解释，至于如何解释这种现象，这是沙昆塔拉留给科学家们的一个难题。这个难题，连善于解答各种问题的沙昆塔拉本人也难以解决。
阿拉伯数字的历史误会
1、2、3、4、5、6、7、8、9、0这10个数字，是我们在学数学的时候，在生活中，随时都可以看到的。我们也管它们叫“阿拉伯数字”。如果问起你为什么管它叫这个名字，你也许会毫不犹豫地说：“当然是因为它们是阿拉伯人发明的啦！”
不过，小朋友，你们知道吗？“阿拉伯数字”其实并不是阿拉伯人发明的，这是一个历史的误会。其实，这些数字，在公元前3世纪的时候就已经被印度人确定和应用了。
阿拉伯人对数学研究作出了很多的历史贡献，而在当时，欧洲还正处在中世纪的时代，宗教思想占绝对的统治地位，科学研究得不到发展。不过欧洲的一些学者们还是通过从阿拉伯传来的书籍中得到了科学知识。通过这些书籍，欧洲人熟悉了几乎整个古代世界的数学创造，但在一开始的时候，却把它们全都当成了阿拉伯数学的成就。他们把经过阿拉伯人改进的印度数字，也当成是阿拉伯数学家的发明，所以给它起了个名字，叫“阿拉伯数字”。
后来，人们知道弄错了，但是“阿拉伯数字”这个名字已经叫开，而且成了习惯，改不过来了。所以，我们现在还是叫它“阿拉伯数字”。
“0”的故事
小朋友，你们都知道，1、2、3、4、5、6、7、8、9、0 这10个阿拉伯数字是数学的最基本的符号，有了它们，我们才能进行数学运算。而“0”，则是其中不可缺少的。有了“0”，我们在记数、读数等方面，有很多方便。不过，你们也许不知道，“0”这个数字在当初传入欧洲的时候，还发生过一段挺让人气愤的故事呢。
大约1500年前，欧洲的数学家们是不知道用“0”的。他们使用罗马数字。罗马数字是用几个表示数的符号，按照一定规则，把它们组合起来表示不同的数目。在这种数字的运用里，不需要“0”这个数字。
而在当时，罗马帝国有一位学者从印度记数法里发现了“0”这个符号。他发现，有了“0”，进行数学运算方便极了，他非常高兴，还把印度人使用“0”的方法向大家作了介绍。过了一段时间，这件事被当时的罗马教皇知道了。当时是欧洲的中世纪，教会的势力非常大，罗马教皇的权力更是远远超过皇帝。教皇非常恼怒，他斥责说，神圣的数是上帝创造的，在上帝创造的数里没有“0”这个怪物，如今谁要把它给引进来，谁就是亵渎上帝！于是，教皇就下令，把这位学者抓了起来，并对他施加了酷刑，用夹子把他的十个手指头紧紧夹住，使他两手残废，让他再也不能握笔写字。就这样，“0”被那个愚昧、残忍的罗马教皇命令禁止了。
虽然“0”被禁止使用，罗马的数学家们还是不管禁令，在数学的研究中仍然秘密地使用“0”，仍然用“0”作出了很多数学上的贡献。后来“0”终于在欧洲被广泛使用，而罗马数字却逐渐被淘汰了。
最大的数有多大
其实按理说来，不可能有一个最大的数，因为数是无穷无尽的。不过，历史上也有许多数学家提出“大数”的概念。
古希腊学者阿基米德是历史上最早提出“大数”的人。他在他的一本书中说：有人认为，在全世界所有有人烟和无人迹的地方，沙子的数目是无穷的；也有人认为，沙子的数目不是无穷的，但是想表示沙子的数目是办不到的。但是我的计算表明，如果把所有的海洋和洞穴都填满了沙子，这些沙子的总数不会超过1后面有100个0。
1后面有100个0，如果读出来，就是一万亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿。我们日常遇到的大数，很少有超得过它的。后来的数学家把这个大数起了个名字，叫“古戈”。
有没有比古戈更大的数呢？
有。我们以后要讲到的“到底有多少兔子”中的兔子，繁殖到第571个月的时候，数字已经大于一个古戈了。
古戈在实际生活中是个非常大的数，可是在数学研究里，古戈又太小了。比如，有的数学家发现了有个7067位的大质数，而古戈只有101位，比起这个大质数来，可以说是个小弟弟了。而为了能表示更大的数，数学家又规定了“古戈布来克斯”，一个古戈布来克斯是多少呢？光是它的0，就有一万亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿个呢！
流传久远的算术趣题
古代俄罗斯民间流传着这样的算术题：“路上走着七个老头儿，
每个老头儿拿着七根手杖，
每根手杖上有七个树杈，
每个树杈上挂着七个竹篮，
每个竹篮里有七个竹笼，
每个竹笼里有七只麻雀，
总共有多少麻雀？”
老头儿数是7，手杖数是7×7＝49，树杈数是7×7×7 ＝49×7＝343，竹篮数是7×7×7×7＝343×7＝2401，竹笼数是7×7×7×7×7＝2401×7＝16807，麻雀数是7×7×7×7× 7×7＝16807×7＝117649。总共有十一万七千六百四十九只麻雀。七个老头儿能提着十一万多只麻雀遛弯儿，可真不简单啊！若每只麻雀按20克算，这些麻雀有2吨多重呢！
惊人的老鼠繁殖
一对老鼠原也没什么稀奇，但谈到它们的繁殖能力，确实叫人大吃一惊。
这是日本古代一本有名的算术书《尘劫记》里的题目。“正月里，有2只大老鼠生了12只小老鼠，这两代共计是14只。
这些长大了的老鼠在二月里互相成亲，每对（2只）都生了12只小老鼠，连大带小共计是98只。三月里又有49对老鼠各生下12只小老鼠。这四代共计是686只。
这样，每月一回，父母、儿女、孙子、曾孙子、子子孙孙，总是每对生12只，那么12个月里将变成多少只呢？”
我们列出算式，即：
2×7×7×7×7×7×7×7×7×7×7×7×7＝27，682，574，402
是二百七十六亿八千二百五十七万四千四百零二只。这是多么大的数字，又是多么惊人的繁殖能力呀！
神秘的大西岛
古希腊有位伟大的哲学家叫做柏拉图，他在他的书中曾根据另一位大政治家梭伦的回忆录，记载了一个叫做大西岛的地方的传说。而这个故事又是梭伦在游历的时候，一些埃及的祭司告诉他的：
在比梭伦还要早9000年的时候，大西岛上有着非常发达的文明。但是，有一次，巨大的灾难降临了大西岛，这个岛连同它的全体居民突然沉到海里去了。据说，这个岛的面积是800000平方英里，而这比在古希腊所濒临的地中海整个的面积都要大，因此，柏拉图只有猜测，这个岛的位置在大西洋里，大西洋的名字最早就是这么来的。
可是，从柏拉图的时代开始，世世代代的人们不断地寻找，始终都没有找到这个神秘的“大西岛”。而在近代，根据地质考察表明：地中海里确实发生过这样一次火山爆发，也确实毁灭了一种文化。但是，这个事件发生在比梭伦那个时代早900年的时候，而不是9000年。不但如此，柏拉图在书里描述过的那个岛的面积，原来说是长3000斯达提亚（古希腊长度单位），宽2000斯达提亚，面积折合约800000平方英里，但是如果把这个大小缩成300×200，就正好和希腊的克里特岛上的一个平原相符了。原来，从梭伦到柏拉图，都犯了一个错误，他们读错了古埃及的数字，把位值提高了一位，把100读成了1000。其实，大西岛就是希腊南部的克里特岛。
乌龟背上的数
传说在很久很久以前，大禹治水来到洛水。洛水中浮起一只大乌龟，乌龟的背上有一个奇怪的图，图上有许多圈和点。这些圈和点表示什么意思呢？大家都弄不明白，一个人好奇地数了一下龟甲上的点数，再用数字表示出来，发现这里有非常有趣的关系。
把龟甲上的数填入正方形的方格中，不管是把横着的三个数相加，还是把竖着的三个数相加，或者把斜着的三个数相加，它们的和都等于15。
后来，数学家对这个图形进行了深入的研究。在我国古代，把这种方图叫做“纵横图”或者“九宫图”；在国外，则叫它“幻方”。
宋朝有个数学家叫杨辉，他研究出来了一种排列方法：
先画一个图，把1到9从小到大斜着排进图里，然后把最上面的1和最下面的9对调，最左边的7和最右边的3对调，最后把最外面的四个数，填进中间的空格里，就得到了乌龟背上的图了。
奇妙的1／243
20世纪，有个杰出的物理学家叫范曼，他不但在物理学上很有造诣，也非常有文学才能。他写了一部小说《范曼先生，你在开玩笑啊》，以他自己的经历做题材，记载了他本人和其他的一些科学家在第二次世界大战的时候造出原子弹的故事和其他的一些趣事。
在这本书里，范曼给大家介绍了一个神奇的数：1／243。这个数有什么神奇的地方呢？就是如果用小数来表示，它就等于：0.004115226337448559…
小朋友们看出来了吗？这个小数的排列特别有规律，411—522—633—744—855。那后面是不是就该是966了呢？可是如果你算下去的话，就会发现，下一个数确实是6，但再下一个数则变成了7，不再像刚才那样有奇妙的规律了。
如果一直除下去的话，那这个小数就是：0．004115226337448559670781893，然后又再重新循环下去。这种排列的规律到底是偶然的，还是有什么必然的规律呢？到现在还没有确定的答案。
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