閱讀數學/數學詩(上)

示意圖/ingimage

數學詩究竟是什麼,或是說,爲什麼數學詩是一種學習數學的方法呢?讓我們來看一位王祥丞同學的作品〈計算紙上的甲子園〉:

王同學是2021年數學詩的國中組金獎得主,慈大附中國中部的王祥丞同學。他把精彩的棒球比賽,用數學元素點綴得更加刺激。這裡面有非常多數學彩蛋噢。

一開始用一次函數、二次函數來描述球的軌跡,第二段提到「突破扇形的框架」,則是棒球場的形狀。他提煉出了球場、球軌跡裡的抽象數學元素。後面他在說加油聲像圓周率π,永無止境。因爲我們都知道π是無理數,小數點後無窮無盡。

「爲支持的球員,畫出 r=a(1-sinθ)」這句話超級精彩,因爲這是很有名的心形線,畫在極座標上,是一個愛心的符號。我們之前有拍過笛卡兒的影片裡面有更詳細的介紹,因爲相傳這是笛卡兒寫給心愛的公主,但公主他爸禁止兩人聯絡,會偷看他們的信件,笛卡兒只好寫了一個誰也不懂的數學方程式,只有公主才能理解。

這是不可考的傳說,但放在這邊,就是作者寫給同樣是數學愛好者的密碼。而且噢,剛說這方程式要畫在極座標上,極座標又跟圓有關係。就是傳統的座標是x軸、y軸。高中我們會學到,還可以用角度跟半徑來表示座標,那這個就是極座標。所以極座標跟圓有關係,先講圓周率,再講心絃線,整個就非常連貫。可以想像這位王同學的數學觀念一定很好。

(未完待續)