Магия математики: Как найти x и зачем это нужно - Артур Бенджамин

У этого метода есть один существенный недостаток: даже выучив наизусть все эти длинные предложения, стихотворения и целые рассказы, вы вряд ли сможете моментально определить количество букв в произносимых вами словах.

Мне больше по душе другой «шифр» – буквенный, в котором каждая цифра представлена одной или несколькими родственными согласными[28]:

1 = т или д

2 = н

3 = м

4 = р

5 = л

6 = ш, ж, щ или ч

7 = к, х или г

8 = ф или в

9 = п или б

0 = ц, с или з

Представляете, для этой системы тоже есть специальная «запоминалка» (да-да, «запоминалка» для «запоминалки»). Вот что предложил мне мой друг Тони Марлошковипс: буква «т» в своем начертании имеет один вертикальных штрих (буква «д» же является ее звонкой парой); «н» – два штриха; у «м» три точки опоры; «р» – последняя согласная в слове «четыре»; «л» – перевернутая римская цифра V (пять); «ш» – первая буква в слове «шесть» («ж», «ч» и «щ» же связаны с ней кровным фонетическим родством); «г» – зеркальное отражение цифры 7 («к» и «х» же – ее глухие аналоги); «в» и «ф» так же «глазасты», как и восьмерка; «б» – это висящая вверх ногами девятка; ну а «з» звучит как английское «z» в слове «zero», что значит «ноль» («с» и «ц» – члены семьи, группа поддержки). А можно просто взять и запомнить слово ТНМРЛШКВПС – «разбавьте» его гласными, и Тони Марлошковипс станет и вашим другом (жаль только, что воображаемым).

По такой схеме можно превращать цифры и числа в самые настоящие слова. Число 31, например, согласно нашей системе, будет равно буквам «м» и «т» (или «м» и «д»). А значит, его можно «зашифровать» словами

Добавим еще несколько правил. Во-первых, удвоенная согласная читается как одна (просто звучит чуть дольше), поэтому мы будем считать ее одной цифрой. Во-вторых, мы злонамеренно потеряли букву «й». Но, учитывая ее явное происхождение от гласной «и», мы будем преступно полагать ее такой же гласной. А еще обратите внимание, что, хотя одно и то же число может быть представлено (как правило) несколькими словами, для одного слова будет существовать только одно цифровое выражение.

Итак, перейдем к π. Первые три его цифры соответствуют буквам «м», «т» и «р», а это значит, что к ним можно подобрать такие слова, как

Первые 5 цифр π – 31415 – могут превратиться в «мою Тортиллу», а первые 24 цифры – 314159265358979323846264 – соответственно, в

Для следующих с17 цифр – 33832795028841971 – у меня родилось

Вот еще 19 – 33832795028841971

Для следующих 18 – 459230781640628620 – вполне сгодится

И, наконец, еще 22 цифры: 8998628034825342117067:

Вот таким вот нехитрым способом нам удалось в пяти совершенно глупых предложениях «зашифровать» первые 100 цифр числа π.

Буквенная система хорошо помогает, когда нужно запомнить определенную дату или, скажем, номер телефона или счета в банке. Попробуйте – сначала будет немного сложно, но со временем вы привыкнете и сможете запомнить много важных для вас чисел.

Почти все математики единодушны во мнении, что π – одно из самых важных для их науки чисел. Но если вы взглянете на формулы и уравнения, в которых оно фигурирует, вы наверняка заметите, что очень часто его нужно умножать на 2. Для этого произведения было придумано специальное обозначение – греческая буква t («тау», рифмуется с «вау!»):

Очень и очень многие полагают, что тысячи геометрических понятий и формул стали бы куда проще, если бы изначально основывались именно на t, а не на π. Об этом даже целые статьи написаны – например, «π не пройдет!» Боба Палаиса или «Манифест числа t» Майкла Хартла[30]. Суть споров заключается в том, что описание любого круга основывается на значении его радиуса, а при сравнении этой величины с длиной окружности мы получаем C/r = 2π = t. На новейших учебниках стали даже делать пометы «используется число t», что значит, что в них даны не только классические (основанные на π) формулы и представления, но и «новые», привлекающие t. И хотя «переключиться» бывает порой очень и очень непросто, многие профессора и студенты признают, что оперировать t куда легче, чем π. Так или иначе, научное сообщество и просто заинтересованные лица с большим интересом следят за ходом дискуссии и с нетерпением ждут, во что же все это выльется. Поборники t (называющие себя «тауистами») убеждены, что правда на их стороне. При этом к адептам старой религии они настроены вполне миролюбиво, число π уважают и в экстремистских выходках замечены не были.

Вот как выглядят первые сто цифр числа t. Пробелы между ними расставлены в соответствии с приведенной чуть ниже «запоминалкой». Обратите внимание, что начинается все с совершенных чисел 6 и 28 (о них мы говорили в главе 6). Как вы думаете, это совпадение? Конечно же, да. И все равно забавно! Итак,

t = 6,283185307179586476925286766559005768394338798750

211641949889184615632812572417997256069650684234135…

В 2012 году тринадцатилетний мальчишка по имени Итан Браун установил мировой рекорд по воспроизведению наизусть цифр числа t. Он вспомнил их ровно 2012 – по номеру года своего триумфа. Чтобы облегчить себе задачу, он использовал уже описанный нами буквенный «шифр» – но вместо долгих предложений он описывал словами короткие образные ситуации, каждая из которых обязательно состояла из субъекта (подлежащего, выраженного существительным), действия (сказуемого, выраженного личной формой глагола) и объекта (дополнения, выраженного также существительным). Он, правда, немного поменял правила игры, исключив из системы те согласные буквы, которые появляются в окончаниях глаголов (-ет, – ат, – ют и т. д.). Первые семь цифр – 6283185 – превратились в «Женя вымотает вола́». А вот все его «запоминалки» для первой сотни цифр[31]:

Женя вымотает волаМозг откопает льваШурик шепнет ЛенеВошь кушает желеЛюба зацелует ГошуФома бреет мимаВек убивает голосЕнот доче́ртит пробуВова поедет в рощуТоля шьет миныОвод налегает на редькуПапка наложит сажиПаша́ лишает верыНамир дает мыло

Чтобы лучше запомнить эти фразы, Браун использовал мнемотехнику чертогов разума (memory palace), представляя себя бродящим по коридорам собственной школы и заглядывающим в разные кабинеты, в каждом из которых сидело по несколько субъектов, совершающих те странные действия, что были описаны в предложениях. Он придумал 272 ассоциации и «разбросал» их по 60 разным местам. На формулировку «запоминалок» и их заучивание ушло четыре месяца. На чтение «зашифрованных» цифр наизусть – 73 минуты.

Давайте закончим эту главу гимном числу π. Я взял на себя смелость немного дополнить пародию Ларри Лессера под названием «π по-американски». Только имейте в виду, что песенку эту получится спеть всего лишь раз, ведь цифры π по кругу не повторяются.

Давно это было, очень давно,Когда с математики хотелось сбежать в кино,Каждое число, что мне тогда встречалось,Либо кончалось, либо повторялось.Но разве нет такого, чтоб не завершалось?Чтобы развивалось, в бесконечность упиралось?И сказал мне учитель: «Знаешь что, дружок?Найди-ка мне площадь – вот тебе кружок!»Но что бы я ни делал,Не мог найти я дробь.И с каждым днем прошедшимСильнее была скорбь.Но вот настал тот славный день,Когда пришел я к «пи».О «пи», о «пи»! О славное мое «пи»!«Двадцать два делить на семь» – хороший вариант,Простая дробь почти всегда – надежнейший гарант.Но дроби десятичные останутся всегда!С дробями десятичными беда нам – не беда!О «пи», о «пи»! О славное мое «пи»!Три-четырнадцать-пятнадцать-девять-два-шесть-пять-три-пять –Эти цифры никогда я не устану повторять!

Глава номер девять

Магия тригонометрии

Высшая точка тригонометрии

Основная задача тригонометрии – решать задачи, которые нельзя решить методами классической геометрии. Вот, смотрите сами.