拿破仑的数学情结

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  “不想当元帅的士兵不是好士兵”.这是十九世纪法国伟大的军事家、政治家拿破仑·波拿巴的一句至理名言.細看历史,拿破仑不仅是一名出色的军事家、政治家,而且是一位数学爱好者.拿破仑为人颇为好学,是法兰西科学院院士,他对数学方面很感兴趣,自幼喜爱数学,对数学和数学家怀有特别的敬意.1796年3月2日,26岁的拿破仑被任命为法兰西共和国意大利方面军总司令,他在随军打仗的队伍中还安排了一支特殊的人群,就是科学家队伍.他自己在行军打仗的空闲时间,也经常研究平面几何,著名的定理:“以任意三角形的三条边为边,向外构造三个等边三角形,则这三个等边三角形的内心恰为另一个等边三角形的顶点.”就是拿破仑最早提出的,该等边三角形称为拿破仑三角形.我们先来看看拿破仑三角形的证明:
  如图1,以△ABC的三边向外作等边△ABD、△BCE、△ACF.设点G、H、I分别是等边△ABD、△BCE、△ACF的内心.求证:△GHI是等边三角形.
  【分析与解】如图2,连接CD、AE,由DB=AB,∠DBC=∠ABE,CB=BE,可知△DBC≌△ABE,所以有CD=AE.同理连接BF,有AE=BF=CD.
  连接BG、BH,因为G、H分别是等边△ABD、△BCE的内心,所以[BDBG]=[BCBH]=[3],又∠DBC=∠GBH=60° α,所以△DBC∽△GBH,所以[CDGH]=[3].
  同理有[AEHI]=[3],[BFIG]=[3],所以[CDGH]=[AEHI]=[BFIG]=[3].
  又AE=BF=CD,所以GH=HI=IG,
  ∴△GHI是等边三角形.
  如果向内(原三角形不为等边三角形)作三角形,如图3,结论同样成立.
  拿破仑接受过较好的科学教育,在数学上也颇有造诣.1797年12月,拿破仑与贵族工程师蒙塔朗·贝尔将军等11名候选人为选补原卡诺院士的席位角逐,两轮投票后,拿破仑以多数票胜出,成为法兰西科学院至高无上的145名院士之一,他对此十分得意,以后他在所有的命令和文告上签名时,都要写上“科学院院士、东征方面军总司令”的头衔.
  拿破仑与他的数学老师拉普拉斯(后来成为他的内政大臣)等科学家保持着良好的私人关系,在长期的战争实践中体会到了科学的巨大作用.拿破仑曾说:“数学教育决定着国家的繁荣昌盛,一个国家只有数学蓬勃发展,才能表现它的国力强大.”拿破仑远征埃及的队伍中,包括蒙日、傅立叶、阿拉戈等在内的一百多名科学家、学者和艺术家,以及成百箱的书籍和研究设备随军同行.面对敌军的不断骚扰,拿破仑下达了一条“让驴子和学者走在队伍中间”的著名指令.另一个广为传诵的故事称,1814年欧洲联军兵临城下之际,综合理工学校的学生向拿破仑请缨杀敌,拿破仑回答说:“我不愿为取金蛋杀掉我的老母鸡!”实际上,每当法国面临危急关头,理工学校的学生总是挺身而出,陷阵厮杀.拿破仑得意地宣称:“真正的征服,唯一不使人遗憾的征服,就是对无知的征服.”
  拿破仑对科学和文化事业的关注促进了法国科学的繁荣,可以说拿破仑时代是法国历史上科学成就最丰富的时代之一,出现了拉普拉斯、拉格朗日、蒙日、萨迪·卡诺、傅立叶、盖·吕萨克、拉马克、居维叶等一大批耀眼的科学明星.
  (作者单位:江苏省东台市实验中学)
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