样式雷的屋顶与悬链线阅读答案

1、样式雷的屋顶与悬链线阅读答案 从康熙到光绪二白余年间，江西人雷发达一家七代人因长期掌管样式房清代承办内 廷工程建筑的机构而得名“样式雷”。这个皇家建筑设计世家。为后世留下了许多辉煌的 建筑，也留下了许多珍贵的建筑史料，因此得以入选世界记忆遗产名录。其中有关皇 宫屋顶规制的资料，不但详细说明了这类屋顶的建筑工艺，还特别指出，之所以必须做成 规定的形状，是为了达到一种功能：在下雨时使雨水流得最快，并在离开屋檐之后能射得 最远。这种屋顶的形状就是在数学上称为“悬链线”的曲线。 早在“样式雷”之前上白年，“悬链线”就已经在我国的桥梁建筑中出现过。据明 朝万历新昌县志所载，位于浙江省调怅溪之上的迎仙桥就

2、是具有近似于“悬链线”拱 的古石拱桥。“样式雷”实际上解决的是一个动力学问题，就是要寻找一种曲线，如果让 一个小球沿着这条曲线滚落，滚下來的小球将得到最大的速度，亦即所需的时间最短。迎 仙桥则是一个静力学问题。两者均需耍运用微积分方程來解决，而结果则殊途同归，都是“悬链线” °当然，不管是“样式雷”还是迎仙桥的设计者，他们都不知道“悬链线”这 种数学曲线，更不会微积分。他们的结果完全是从实践中反复摸索、总结出來的。 在西方，“悬链线”的出现却与中国不同。它是作为一个抽象的问题，由达芬奇 首先提出来的：一条两端固定、口然下垂的链子，其形状是什么？ “悬链线”这个名称也 是由此而來。这是

3、个类似丁迎仙桥拱的静力学问题。巧合的是，达芬奇生活的年代也是 明朝。达芬奇提出了问题，没得出结论；曾经有人向集哲学家、物理学家和数学家丁-一 身的笛卡尔请教这个问题，没能解决;直到牛顿和莱布尼兹发明了微积分，才使最终解 决“悬链线”的问题成为可能。在西方，大槪直到20世纪60年代，“悬链线”才在工程 中得到应用一一 “悬链线”吊桥诞生了。 比较“悬链线”在中国和在西方的出现与发展的过程，是很有意思的。在中国这是 一个纯粹的从实践中來，到实践中去的过程，所用的方法是归纳法。从來没有人问过为什 么，当然也就不可能上升到理论的高度。在西方，在达芬奇提出这个问题后的最初几百 年里。这基本上是一个抽象的

4、纯数学问题，完全没有实际应用。所用的方法是演绎法，也 没人关心解决了这个问题到底有什么用。当然，问题的提出还是来源丁-实际观察，也算是 从实践中來。不同的是，他们对问题进行了深入的理论研究，得出了全面的科学结论，并 且在这个基础上又应用到实际中去。 为什么西方人会对这样一个在当时看似并无实际应用价值的问题如此感兴趣，并£L 锲而不舍地研究了儿白年?为什么同时代的中国人尽管在实际中令人不可思议地应用了这 种曲线，却对其“所以然”从未深究?这恐怕只能从文化传统中找原因了。正如人类学家 莱斯利怀特所说，“如果让牛顿一直呆在霍屯图特一个在南非的原始部落文化中，他会 像霍电图特人一样进行原始的

5、计算”。西方文化根植于古希腊哲学，古希腊哲学家们对几 何学一贯极为重视。而在我国古代，几何学乃至整个数学从來没有取得过能与哲学并驾齐 驱的地位。尽管我们的祖先也曾取得过不少辉煌的数学成果。像圆周率的计算，开半方、 开立方的方法等等都比西方领先很多年。然而这些成果大都是以实际应用为目的，缺少更 高层次的抽象内容。比如解二元一次方程组。我国数学家讲的常常是形象的“鸡兔同笼”， 西方则是抽象的X和y。尤其像素数、黄金分割率公理体系这类纯抽象的概念，从未出现 在我国古代数学之中。古希腊几何学则是从公理出发，以严格的逻辑推导为根本，从而奠 定了西方数学重视演绎法的传统。而演绎法正是通向近代数学乃至近代科

6、学的不可或缺的 思维方法。 长久以來，很多人都问过这样一个问题：具有儿千年历史的中国文化为什么没能孕 育出近代科学？ “悬链线”的故事倒是为此提供了一介颇具说服力的例子。1“样式雷”屋顶做成“悬链线”形状，主要是出于对的考虑。2分2. 第段的两个口里，应填入哪一项甲、去卩/也乙、而/竞?请选出正确项并说明理由。 2分选项：理由：3. 下列对“悬链线”的介绍最符合文意的一项是3分A. “悬链线”其实就是一条两端固定口然下垂的链子。B. “悬链线”在工程中得到应用，需要运用微积分方程。C. “悬链线”问题在西方一直是一个抽象的纯数学问题。D. “悬链线”理论问题的解决是以微积分发明为前提的。4.

7、第段中画线句的含义是° 2分5. 文章谈“悬链线”问题，既然以“样式雷”为例，为什么还举“迎仙桥”的例子？ 请联系全文分析作者的意图。4分126. 本文揭示了中国文化“没能孕育出近代科学”的原因，请概述原因并加以评析。4 分1. 实用或功能2分2. A1分;说明悬链线理论问题的解决经历了一个漫长过程，笛卡尔和达芬奇一样都没 能解决，所以用表并列的“也”因为第二个分句并非强调对悬链线的问题，笛卡尔该解决 而未能解决，所以不用“竞”。1分3.D3 分4.文化传统对人的行为和思维方式会产生深刻的影响。2分51从另一角度静力学说明悬链线在中国的应用，是从实践中反复摸索、总结出來的 殊途同归。2表明注重实践而不深究其“所以然”，有其文化传统