鄭泉水
洗衣服人人都做過(guò),但你是否注意過(guò)其中的數(shù)學(xué)問(wèn)題?請(qǐng)看:
將一件衣服在洗衣粉水中充分浸泡、搓洗后,擰掉其中的污水,當(dāng)然,你不可能將其中的污水全部擰掉,假設(shè)衣服中還存有1斤污水,現(xiàn)在要用20斤清水清洗,怎樣清洗效果更好呢?
若將20斤清水一次用掉,即將衣服一下子放到20斤清水中,通過(guò)充分搓洗后,衣服中的1斤污水與20斤清水充分混合,再擰掉水分(還按衣服中存有1斤水計(jì)算),此時(shí),衣服中存在的污物是原來(lái)的121.
若將20斤清水分兩次用,第一次先用12斤,通過(guò)充分搓洗再擰掉水分,此時(shí),衣服中存在的污物是原來(lái)的113;第二次用8斤,通過(guò)充分搓洗再擰掉水分,此時(shí),衣服中存在的污物是第一次清洗后污物的19,即衣服中存在的污物是原來(lái)的113×19=1117.這比一次用掉20斤清水要干凈多了!
若將20斤清水分兩次用,每次用10斤,根據(jù)上面的計(jì)算方法可知,兩次清洗后衣服中存在的污物是原來(lái)的111×111=1121.
看來(lái),20斤清水分兩次用,平均使用比不平均使用效果要好!
由此可知:①用一定量的清水清洗衣服,將清水分兩次使用比一次使用效果要好;②用一定量的清水清洗衣服,將清水分兩次平均使用比不平均使用效果要好.
下面我們證明上述結(jié)論.
將一件衣服在洗衣粉水中充分浸泡、搓洗后,擰掉其中的污水,假設(shè)衣服中還存有a斤污水,現(xiàn)在要用m斤清水清洗:
(1)若將m斤清水一次用掉,則衣服中存在的污物是原來(lái)的am+a,即a2ma+a2;
(2)若將m斤清水分兩次用,第一次先用x斤,第二次用m-x斤,則衣服中存在的污物是原來(lái)的ax+a×a(m-x)+a,即a2mx-x2+ma+a2;
(3)若將m斤清水分兩次平均使用,則衣服中存在的污物是原來(lái)的am2+a×am2+a,即a2m24+ma+a2.
接下來(lái)的問(wèn)題就是比較三個(gè)分式a2ma+a2、a2mx-x2+ma+a2、a2m24+ma+a2的大小了,也就是比較ma+a2、mx-x2+ma+a2、m24+ma+a2的大小.
(1)由于x
所以a2mx-x2+ma+a2 即:用一定量的清水清洗衣服,將清水分兩次使用比一次使用效果要好. (2)由于mx-x2=-(x-m2)2+m24,x≠m2(不平均使用), 故m24>mx-x2,即m24+ma+a2>mx-x2+ma+a2. 所以a2m24+ma+a2 即:用一定量的清水清洗衣服,將清水分兩次平均使用比兩次不平均使用效果要好. 當(dāng)然用一定量的清水清洗衣服,將清水分的次數(shù)越多并平均使用,清洗效果越好(有興趣的同學(xué)不妨仍以20斤清水為例進(jìn)行驗(yàn)證). 看來(lái),洗衣服中還真大有學(xué)問(wèn)呢!這正如我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授說(shuō)過(guò)的一句話:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,日用之繁,無(wú)處不用數(shù)學(xué).” 可謂是:生活處處皆數(shù)學(xué),生活處處皆學(xué)問(wèn).