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樣式雷的屋頂與懸鏈線 ① 從康熙到光緒二百余間，江西人雷發(fā)達(dá)一家七代人因長期掌管樣式房（清代承辦內(nèi)廷工程建筑的機(jī)構(gòu)）而得名 樣式雷 。這個(gè)皇家建筑設(shè)計(jì)世家。為后世留下 樣式雷的屋頂與懸鏈線
①
從康熙到光緒二百余間，江西人雷發(fā)達(dá)一家七代人因長期掌管樣式房（清代承辦內(nèi)廷工程建筑的機(jī)構(gòu)）而得名“
樣式雷”
。這個(gè)皇家建筑設(shè)計(jì)世家。為后世留下了許多輝煌的建筑,
也留下了許多珍貴的建筑史料，因此得以入選《世界記憶遺產(chǎn)名錄》。其中有關(guān)皇宮屋頂規(guī)制的資料，不但詳細(xì)說明了這類屋頂?shù)慕ㄖ�工藝，還特別指出，之所以必須做成規(guī)定的形狀，是為了達(dá)到一種功能：在下雨時(shí)使雨水流得最快，并在離開屋檐之后能射得最遠(yuǎn)。這種屋頂?shù)男螤罹褪窃跀?shù)學(xué)上稱為“
懸鏈線”
的曲線。
②
早在“
樣式雷”
之前上百，“
懸鏈線”
就已經(jīng)在我國的橋梁建筑中出現(xiàn)過。據(jù)明朝萬歷《新昌縣志》所載，位于浙江省惆悵溪之上的迎仙橋就是具有近似于“
懸鏈線”
拱的古石拱橋。“
樣式雷”
實(shí)際上解決的是一個(gè)動(dòng)力學(xué)問題，就是要尋找一種曲線，如果讓一個(gè)小球沿著這條曲線滾落，滾下來的小球?qū)⒌玫阶畲蟮乃俣龋�亦即所需的時(shí)間最短。迎仙橋則是一個(gè)靜力學(xué)問題。兩者均需要運(yùn)用微積分方程來解決，而結(jié)果則殊途同歸，都是“
懸鏈線”
。當(dāng)然，不管是“
樣式雷”
還是迎仙橋的設(shè)計(jì)者，他們都不知道“
懸鏈線”
這種數(shù)學(xué)曲線，更不會(huì)微積分。他們的結(jié)果完全是從實(shí)踐中反復(fù)摸索、總結(jié)出來的。
③
在西方，“
懸鏈線”
的出現(xiàn)卻與中國不同。它是作為一個(gè)抽象的問題，由達(dá)•
芬奇首先提出來的：一條兩端固定、自然下垂的鏈子，其形狀是什么?“
懸鏈線”
這個(gè)名稱也是由此而來。這是個(gè)類似于迎仙橋拱的靜力學(xué)問題。巧合的是，達(dá)•
芬奇生活的代也是明朝。達(dá)•
芬奇提出了問題，□
沒得出結(jié)論；曾經(jīng)有人向集哲學(xué)家、物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家于一身的笛卡爾請教這個(gè)問題，□
沒能解決；直到牛頓和萊布尼茲發(fā)明了微積分，才使最終解決“
懸鏈線”
的問題成為可能。在西方，大概直到20
世紀(jì)60
代，“
懸鏈線”
才在工程中得到應(yīng)用——“
懸鏈線”
吊橋誕生了。
④
比較“
懸鏈線”
在中國和在西方的出現(xiàn)與發(fā)展的過程，是很有意思的。在中國這是一個(gè)純粹的從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去的過程，所用的方法是歸納法。從來沒有人問過為什么，當(dāng)然也就不可能上升到理論的高度。在西方，在達(dá)•
芬奇提出這個(gè)問題后的最初幾百里。這基本上是一個(gè)抽象的純數(shù)學(xué)問題，完全沒有實(shí)際應(yīng)用。所用的方法是演繹法，也沒人關(guān)心解決了這個(gè)問題到底有什么用。當(dāng)然，問題的提出還是來源于實(shí)際觀察，也算是從實(shí)踐中來。不同的是，他們對(duì)問題進(jìn)行了深入的理論研究，得出了全面的科學(xué)結(jié)論，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上又應(yīng)用到實(shí)際中去。
⑤
為什么西方人會(huì)對(duì)這樣一個(gè)在當(dāng)時(shí)看似并無實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的問題如此感興趣，并且鍥而不舍地研究了幾百?
為什么同時(shí)代的中國人盡管在實(shí)際中令人不可思議地應(yīng)用了這種曲線，卻對(duì)其“
所以然”
從未深究?
這恐怕只能從文化傳統(tǒng)中找原因了。正如人類學(xué)家萊斯利·
懷特所說，“
如果讓牛頓一直呆在霍屯圖特（一個(gè)在南非的原始部落）文化中，他會(huì)像霍屯圖特人一樣進(jìn)行原始的計(jì)算”
。西方文化根植于古希臘哲學(xué)，古希臘哲學(xué)家們對(duì)幾何學(xué)一貫極為重視。而在我國古代，幾何學(xué)乃至整個(gè)數(shù)學(xué)從來沒有取得過能與哲學(xué)并駕齊驅(qū)的地位。盡管我們的祖先也曾取得過不少輝煌的數(shù)學(xué)成果。像圓周率的計(jì)算，開平方、開立方的方法等等都比西方領(lǐng)先很多。然而這些成果大都是以實(shí)際應(yīng)用為目的，缺少更高層次的抽象內(nèi)容。比如解二元一次方程組。我國數(shù)學(xué)家講的常常是形象的“
雞兔同籠”
，西方則是抽象的x
和y
。尤其像素?cái)?shù)、黃金分割率公理體系這類純抽象的概念，從未出現(xiàn)在我國古代數(shù)學(xué)之中。古希臘幾何學(xué)則是從公理出發(fā)，以嚴(yán)格的邏輯推導(dǎo)為根本，從而奠定了西方數(shù)學(xué)重視演繹法的傳統(tǒng)。而演繹法正是通向近代數(shù)學(xué)乃至近代科學(xué)的不可或缺的思維方法。
⑥
長久以來，很多人都問過這樣一個(gè)問題：具有幾千歷史的中國文化為什么沒能孕育出近代科學(xué)?“
懸鏈線”
的故事倒是為此提供了一介頗具說服力的例子。
1
．“
樣式雷”
屋頂做成“
懸鏈線”
形狀，主要是出于對(duì)□□
的考慮。(2
分)
2
．第③
段的兩個(gè)口里，應(yīng)填入哪一項(xiàng)(
甲、卻/
也
乙、而／竟)
？請選出正確項(xiàng)并說明理由。（2
分)
選項(xiàng)：

理由：

3
．下列對(duì)“
懸鏈線”
的介紹最符合文意的一項(xiàng)是( )(3
分)
A
．“
懸鏈線”
其實(shí)就是一條兩端固定自然下垂的鏈子。
B
．“
懸鏈線”
在工程中得到應(yīng)用，需要運(yùn)用微積分方程。
C
．“
懸鏈線”
問題在西方一直是一個(gè)抽象的純數(shù)學(xué)問題。
D
．“
懸鏈線”
理論問題的解決是以微積分發(fā)明為前提的。
4
．第⑤
段中畫線句的含義是
。(2
分)
5
．文章談“
懸鏈線”
問題，既然以“
樣式雷”
為例，為什么還舉“
迎仙橋”
的例子?
請聯(lián)系全文分析作者的意圖。(4
分)
(1)
(2)
6
．本文揭示了中國文化“
沒能孕育出近代科學(xué)”
的原因，請概述原因并加以評(píng)析。(4
分)


參考答案：中小學(xué)作文閱讀答案網(wǎng)整理
1
．實(shí)用(
或功能)(2
分)
2
．A(1
分)
；說明懸鏈線理論問題的解決經(jīng)歷了一個(gè)漫長過程，笛卡爾和達(dá)芬奇一樣都沒能解決，所以用表并列的“
也”(
因?yàn)榈诙�個(gè)分句并非強(qiáng)調(diào)對(duì)懸鏈線的問題，笛卡爾該解決而未能解決，所以不用“
竟”)
。(1
分)
3
．D(3
分)
4
．文化傳統(tǒng)對(duì)人的行為和思維方式會(huì)產(chǎn)生深刻的影響。(2
分)
5
．(1)
從另一角度(
靜力學(xué))
說明懸鏈線在中國的應(yīng)用，是從實(shí)踐中反復(fù)摸索、總結(jié)出來的(
殊途同歸)
。(2)
表明注重實(shí)踐而不深究其“
所以然”
，有其文化傳統(tǒng)上的原因。(3)
與達(dá)•
芬奇的事例相照應(yīng)，表明中西方幾乎同時(shí)關(guān)注“
懸鏈線”
問題(
但解決方式不同)
。(
答對(duì)1
點(diǎn)給2
分，答對(duì)2
點(diǎn)給4
分)
6
．要點(diǎn)：重實(shí)際應(yīng)用，輕抽象理論(
或重歸納，輕演繹)(2
分)
；聯(lián)系文章內(nèi)容分析(2
分)
。

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