一、剪刀下的代数
剪纸疑问 → 问题引出
我们已经证明,人人都有自己都没察觉的数学能耐——不以为意的大小观察就能推导出多维物体的面积。然而说到剪纸,它是我国传统民间工艺之一。

不过,莫非这也能跟数学扯上关系?
面积守恒 → 例证展开
还真有。
拿一张长18厘米、宽5厘米的纸,横着沿宽边剪成2厘米和3厘米两片——剪之前和之后纸的面积没变所以18×5=18×(2+3)=18×2+18×3。

竖着剪也一样:沿长边分成10和8,得(10+8)×5=10×5+8×5。

课本称之为“分配律”,名字不重要,重要的是你亲眼看到了它。
公式发明 → 归纳升华
把数字换成字母:横边分a和b,竖边分c和d,就得到(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd。

如果纸是正方形,横竖做相同分割,便得到(a+b)²=a²+2ab+b²。

看——课本要你死记的那个公式,你自己剪出来了。
二、剪出来的惊喜
勾股现身 → 视角拓展
更妙的在后面。斜着剪掉正方形的四个角,得到四个三角形和中间一个小正方形。

四个三角形两两拼成两个长方形,面积共2ab,于是(a+b)²=2ab+c²。与前面的a²+2ab+b²对比,两边消去2ab,立刻得到a²+b²=c²。
这就是所谓的勾股定理,你大概从来不知道它还能被“剪”出来。
超越局限 → 号召收束
同样的逻辑还能向上延伸:把方块豆腐的长宽高各分成a和b两段,就推出(a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b³。

理解了“剪纸”的思想,甚至不需要画出四维图形,就能推理出更高维的展开式——剪纸没有人类大脑的局限,一把剪刀就能让数学告诉你远超图形化能力的知识。


