2017年5月22日 星期一

【當它是一個謎題】思考√2的過程

那天睡前,老斌提起了√2。我說,為什麼有√2這麼奇怪的東西,它對我來說是一個沒辦法直覺感受與理解的數字。它是邊長為1的等腰三角形的斜邊,它對我來說是為了要取代1.4142135…..那一連串寫不完的小數點。

我可以感受到1.4142135…..的長度(儘管這串數字寫不完),但無法直覺感覺√2的長度。而且,為什麼1.4142135…..是長成√2這樣的數字?

老斌說不能這樣問,√2其實是要處理面積問題。

喔?是嗎?面積問題?我拿起筆在紙上先畫了一個邊長為1的正方形,想了一想,接著,我畫了下面這個圖。




畫圖就非常清楚,是不是?外面的那個正方形面積是4,裡面那個畫斜線的正方形面積是外面那個大正方形的一半,也就是2。問題來了,正方形的面積是「邊長」乘以「邊長」,那邊長要等於多少?才會彼此相乘等於「2」?

1x1=「1」,2x2=「4」,1.5x1.5=「2.25」,1.4x1.4=「1.96」,所以我可以知道這個邊長大概在1.4和1.5之間,我可以一直算一直算一直逼近,然後發現a大概等於1.4142……可是「無論如何」我都沒有辦法給它確切的數字,雖然它「就是在那裡」,但我沒有辦法用小數點或分數來表現它。

於是我這樣想,在還沒有發明√這個符號之前,人類似乎沒有辦法處理a x a = 2的問題; 那麼,這個a x a = 2的a,到底要怎麼表現?乾脆直接創造一個符號戴在2的頭上,讓它自己乘以自己就等於2,這樣可以嗎?

所以,√2 x √2 = 2 ,√  就是要處理正方形的面積問題,也就是平方問題。我覺得想出這個方法的人實在是太聰明了。當我看著那個邊長為√2的正方形,覺得它好酷好迷人,雖然,它在數學裡早就不是個謎。


(圖為示意,畫得不太精準,請包涵)


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