白日依山尽,黄河入海流。
欲穷千里目,更上一层楼。
这是唐代诗人王之涣(688-742)的著名诗作《登鹳雀楼》。诗题中的“鹳雀楼”,在今天的山西省运城市永济市蒲州镇以西(110°16′13.57″E,34°50′14.37″N),临近黄河。这首诗以其登高望远的视角,描绘了辽阔壮丽的山河景色,表达了诗人不凡的胸襟与抱负,反映出盛唐时期人们积极向上的精神风貌。
事实上,只再登上一层楼就看到千里(500km)之远,那是根本就不可能的事。但是,假如真的要“穷千里目”,这栋楼应该要有多高呢?我现在就来用数学的方法来告诉你。
已知地球的半径R=6371km,即上图中OB=OL=6371km,TL与⨀O相切于L,且有TL=500km,那么,由圆的切线定理,有TL⊥OL,即∆OLT为直角三角形,∠OLT=90°。
接下来,利用勾股定理,有OT↑2=OL↑2+TL↑2,令OL=6371km,TL=500km,则有OT=6390.6km,再由OT=OB+TB,可得TB=19.6km。
假设1层楼高3m,那么19.6km相当于约6500层楼。
19.6km,那该有多高呀!要知道全世界最高的楼——哈利法塔(55°16′27.79″E,25°11′49.89″N,位于阿联酋迪拜),其高度也就0.8km,甚至是珠穆朗玛峰的高度与马里亚纳海沟的深度,也比不上这栋楼的高度。放在整个太阳系中,也就有火星上的奥林帕斯山(21.9km)能比这栋楼高一点。恐怕只有未来科幻电影里面的高楼才能真正做到“穷千里目”吧。
写在最后:
古诗文中的“千里”,并不是真正的“千里”,诗人这么说,只是想告诉世人一个道理:站得更高,看得更远。要知道,数学来源于生活,但更高于生活。
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下期精彩:教你一招,快速判断一个整数的n进制(n>1且n∈Z)的位数是多少。