数学故事之三视图的故事
看闺女做数学作业,发现他们居然有学习三视图的基础内容。而我们小学时候,是没有这个内容的。甚至初中都没有涉及吧,初中只学过《平面几何》。看来教育专家们发现这个内容够简单的,现在让小孩子们小学就学习一点基础。
想了一下,闺女他们这么早就学习这个内容……挺好的,挺好的,对孩子早早建立空间想象力,很有帮助。
(读到这里,闺女问,什么叫空间想象力?我啰嗦了好多,结果她总结,我懂了,就是用二维平面,想象三维立体……晕,我以为你不知道二维、三维这个词的意思,才啰嗦的。)
我也忍不住给闺女扩展了一下,讲了讲:你知道吗?画三视图是一切工程技术的一个技术基础,所以理工科学校,进校的一个基础课程就有一门类似《画法几何与工程图》的课程。
简单的说,就是用平面图形来表示立体形状:就是从三个角度来看这个立体物体,把每个角度所看到的图片记录下来,组合起来,可以想象物体的样子。你已经有了一定的基础了,你看看下面这个杯子。其实主视图和俯视图就能想象杯子的样子了,这个物体比较简单的。当然最简单的是一根棍子的三视图,主视图和俯视图都是一样的。
然后你看下面的零件就比较复杂了,你需要一点的想象力,才能从三视图还原立体零件的样子。当然,爸爸今天只是给你看看,了解了解,你知道机器中的每个零件,都有这么一个图就行了。
其实这个三视图的发明,也是有故事的。
你知道的,在数学中,关于图形的学问叫几何学,你们已经学过好几个几何图形的特点了。三视图是画法几何中的概念,这个画法几何是几何学的一个分支,三视图是它研究的主要内容,立体三个方向投影出图形来是它的基础。
基本认定法国几何学家加斯帕尔.蒙日(GaspardMonge)开创了画法几何。和很多数学家一样,这个法国数学家也爱画地图,1764年蒙日用自制的测量工具画出家乡城镇的大比例平面图,第二年呢,他接到一个任务,让他画他家乡小城的防御工程图,这个时候,只画一张从天空俯视的平面图就不行了,还需要立体的感觉,于是,这个数学家想到了三视图的办法来表示。后来他出版了一本叫《画法几何》的书,他就成了这个领域的奠基人。
当然出版时间很晚了,当时能这样画图,是高科技啊,而且因为军事原因,保密了,高科技都要保密的,你知道吗?
由于画法几何在工程中有着广泛的应用,因此画法几何又被成为“工程师的语言”。爸爸前面说了,只要是学工程相关专业的,建筑啦,机械啦,修铁路啦……大家上学都要学这门工程师的语言,语言是用来的交流的,工程师的语言需要精确交流,数学就起了关键的作用。
今日思考题:如何画一根棍子的三视图?