你已经初步证明了你确实是有一些能耐,但也只是有限证明,毕竟你会走路并不意味着你一定也会跑步。
那么,现在有一个求长方形面积大小的问题,让我们来看看你的能耐是否足以得出结果。

假设截至当下,你的数学能耐仅限于加法、乘法; 假设你并不知道长方形的面积是长乘以宽; 假设你大概地知道面积这个词指的是二维物体有多大
问题化简
根据前面的知识,当我们把求解长方形的面积看成是一个能耐时,我们可以暂且将此能耐表示作: 面积(输入)=输出,
哦,当然应该是:\(M\left(r\right) = ?\),(M表示面积,r表示输入,?表示未知的输出)。
直觉告诉我们,长方形的面积与长方形的长和宽有着相关性,并且也没有其它更多的影响因素,因此我们可以把它改写为:\(M\left(\begin{array}{cc} c厘米; k厘米 \ \end{array}\right) =?\),(M表示面积,c厘米表示长,k厘米表示宽,而输出?是什么,还是不知道)。
注:这里姑且使用长度单位厘米,其它任何长度单位也都是可以的。
推理尝试
根据经验,如果长方形的长扩大两倍,面积也就扩大了两倍。即\(M\left(2\begin{array}{cc} c厘米; k厘米 \ \end{array}\right) = 2M\left(\begin{array}{cc} c厘米; k厘米 \ \end{array}\right)\)。同样,如果长方形的宽扩大两倍,面积也就扩大了两倍。即\(M\left(\begin{array}{cc} c厘米; 2k厘米 \ \end{array}\right) = 2M\left(\begin{array}{cc} c厘米; k厘米 \ \end{array}\right)\)。
变换假设
假如需要计算的长方形的长、宽都是1厘米时,面积可以表示成:\(M\left(\begin{array}{cc} 1厘米; 1厘米 \ \end{array}\right) = ?\) 当长度扩大c倍,宽度扩大k倍,则有:\(M\left(\begin{array}{center center} c \cdot 1厘米; k \cdot 1厘米 \ \end{array}\right) = c \cdot k \cdot M\left(\begin{array}{center center} 1厘米; 1厘米 \ \end{array}\right)\)。
比较发现
现在,我们已经距离成功更进了一步。 现在的问题是,式子后面的\(M\left(\begin{array}{center center} 1厘米; 1厘米 \ \end{array}\right)\)表示长和宽都是1厘米的正方形,这样的正方形究竟是什么意义?
长度1厘米,可以认为是1个厘米单位的长度。于是,边长为1的图形也可以当作是1个单位大小(或单位面积)。 这,岂不就是所谓的面积的单位!
我们总是被告知必须注明单位,现在你知道了,单位面积在这里是整个计算过程不可缺失的一环。
一般推广
至此,面积能耐就可改写为:\(M\left(\begin{array}{center center} c; k \ \end{array}\right) = c \cdot k \cdot M\left(\begin{array}{center center} 1; 1 \ \end{array}\right)\)。它表示依据当前能耐,输入长宽值c、k,就可以得出输出面积值\(c \cdot k \cdot 平方单位\)。 而我们终于证实,这是我们新发现的又一个能耐,它叫长方形面积。
当然,我们也可以像教材一样把它表示成\(s = a \cdot b\)。
三维推广
既然二维平面的长方形有长和宽两个要素,而其面积是\(M\left(\begin{array}{center center} c ; k \ \end{array}\right) = c \cdot k面积单位\)。 那么,三维空间的长方体有着长、宽、高三个要素,其”面积”的表示能不能是\(M\left(\begin{array}{cc} c; k; g \ \end{array}\right) = c \cdot k \cdot g \cdot M\left(\begin{array}{cc} 1; 1 ; 1 \ \end{array}\right)\)呢? 这里,同上略去单位\(M\left(\begin{array}{cc} 1; 1; 1 \ \end{array}\right)\)后,可得:\(M\left(\begin{array}{cc} c; k ; g \ \end{array}\right) = c \cdot k \cdot g\)。
相信有的同学已经看出来了,这不正是长方体的体积公式么!不错!不过,你从来没想过体积公式是能够证明出来的,毕竟,你之前只是被告知记住就好。
四维推广
顶尖的科学家又告诉我们,世界还是4、5、6、7……n多维的。 谁知道呢,不过根据我们的能耐,同样可以写出四维世界面积计算式: \(\widetilde{M}\left(\begin{array}{center center} a_1; a_2 ; a_3 ; a_4 \ \end{array}\right) = a_1 \cdot a_2 \cdot a_3 \cdot a_4 \cdot \widetilde{M}\left(\begin{array}{center center} 1 ; 1 ; 1 ; 1 \ \end{array}\right)\)(为了表示的方便,用\(\widetilde{M}\)表示四维空间物体体积,用\(a_1、a_2、a_3、a_4\)表示四维空间物体的各维度长度)。
你看,只要你深刻理解了长方形的面积计算,你也就可以计算4维空间物体的“面积”。