蝉与数论的阅读答案

蝉与数论的阅读答案

　　①大约七八年前（记不得是哪一年了），那年夏天美国的蝉特别多，不仅鸣声如雷，昼夜不停，扰人清梦，而且由于过多的蝉吸食树的汁液，树木也显得比往 年枯萎。大家都感到奇怪，为什么突然冒出这么多蝉来呢？在蝉生命周期的四个阶段中，前三个阶段都是蛰伏在地下。只有到最后的成虫阶段才转出地面，吸食树 的汁液，寻找配偶进行交配，然后产卵在地下。到秋风起、寒露降时，这一代的蝉就在完成了自己的生命周期后死去。有一种美国蝉的生命周期是17年，那年恰好 是这种蝉生命周期的最后一年，成虫从地下爆发出来，形成所谓“大年”。还有另一种美国蝉的生命周期是13年，即每隔13年爆发一次。

　　②细心的科学家注意到17和13两个数都是所谓的“质数”。质数是数论中的一个概念，它是整数中的一类，除了1和本身以外没有其他整数因子。换言 之，除了1和本身以外，质数不可能被任何其他整数所整除。科学家心想：蝉的生命周期为什么偏偏是质数呢？在常人看来，这个问题似乎荒唐可笑，生命周期是什 么数难道还值得研究吗？但真正的科学家是不会轻易放过任何可疑线索的，一定要寻根究底，不水落石出决不罢休。

　　③科学家经过仔细研究，终于弄清楚了。蝉的生命周期长达十几年，在这漫长的岁月中，除了最后一年的夏天以外，都是在地下蛰伏，好不容易钻出地面见到 天日，蝉希望能好好利用这个一生只有一次的短暂机会。俗语说：“不是冤家不碰头”，蝉当然希望碰到的“冤家”越少越好。蝉的“冤家”——天敌和与之竞争的' 昆虫都具有不同的生命周期：l年、2年、3年、4年……各种年份的都有。蝉以质数为生命周期是最佳选择，因为这样出土时可能碰到的“冤家”最少。以17年 生命周期为例：蝉的第一代出土时是上一代产卵后的第17年，因为17是质数，除了1和本身以外没有别的整数因子。它碰到的只有以1年为周期的一种“冤 家”，所以对蝉来说这是很聪明的选择，不妨称之为“聪明蝉”。这也可以从反面来分析：假如有另一种以18年为生命周期的“笨”蝉，第一代在18年后出土， 因为18不是质数，具有许多整数因子：1、2、3、6、9以及18。所以就会碰到许多“冤家，包括1年、2年、3年、6年和9年为周期的，一共五种“冤 家”，这要比以17年为周期的“聪明”蝉的多得多了。不仅第一代出土的蝉是如此，其后代子孙也是如此。

　　④蝉并无大脑，不会思考，它的本领大多是来自先天遗传的本能，所以如果真有“聪明”蝉与“笨”蝉之分的话，也只不过是遗传的优劣而已。

　　⑤数论之难是出了名的，就连数学家都感到头痛。常人中懂数论的更是少之又少，蝉当然不可能懂数论。聪明如人尚且无法选择自己的生命周期，更遑论蝉 矣。但既然如此，蝉的生命周期为什么会与数论的原理相符合呢？原来答案在于“进化论”中“物竞天择，适者生存”的自然选择规律。太古时，蝉的祖先可能具有 各种不同的生命周期：1年、2年、3年……以至17年、18年都有，它们之间互相竞争，经过亿万年的进化过程，自然选择规律在起作用。在前面的讨论中我们 已清楚地看到，生命周期为质数的蝉由于“冤家”少，在生存竞争上占显著的优势，因而存活率高。而生命周期为非质数的蝉，由于“冤家”太多，在生存竞争上处 于劣势。优胜劣败，劣种被淘汰了。所以剩下的是以质数为生命周期的现有品种，就不足为奇了。

　　⑥我们从蝉的这个小故事中或许可以学到一点东西：其一：数论规律是对进化所赋予的蝉生命周期的确切描述，从一个侧面折射出“数学之女王”——数论的 普适性。其二，我们已看到蝉要生存，种族要繁衍，就必须服从自然规律。其实，一切生物都是如此，万物之灵的人也不例外。但有一点不同，人可以通过认识规律 自觉地顺应。孙中山先生说：“世界潮流，浩浩荡荡，顺之者昌，逆之者亡。”证诸生物进化以及人类社会发展，确为至理名言。（本文有删节）

　　12.下列关于文本的分析，不恰当的两项是（5分）

　　A.数论是数学中最难的部分，被誉为“数学王国的王冠”，而聪明的蝉却能利用数论规律选择最恰当的生命周期，令人敬佩。

　　B.蝉的生命周期表现出了数论的规律，从一个侧面表现了数论的普适性，也说明一切生物要生存繁衍，就要服从自然规律。

　　C.本文的题目将蝉和数论两个似乎没有关系的事物联系起来，出人意料，引起读者的阅读兴趣。

　　D.在太古时代，有很多种生命周期不同的蝉，但经过长时期的淘汰，只剩下生命周期为13年和17年两种了。

　　E.这个问题的研究看似荒唐，却正反映出科学家不懈追求，善于钻研，对事情寻根究底的执着的探索精神。

　　13.科普文的语言除了准确严谨之外，还要生动有趣。试结合文中的具体语句来加以分析。（4分）

　　14.有些人认为科学家研究蝉的生命周期荒唐可笑，你是如何看待这个问题的？并简要说出你从中受到的启发。（6分）

　　参考答案 

　　12.A、D（选对两项得5分，选对一项得3分，选项多于两项得0分）（A这是自然选择的结果，不是蝉的选择。D，“只剩下生命周期为13年和17年两种”在文中没有依据。）

　　13.（1）引用俗语、名言，（1分）如“不是冤家不碰头”，还有结尾对孙中山先生名言的引用，增强了文章的生动性和说服力。（1分）

　　（2）拟人化的写法，（1分）如“聪明蝉”“笨蝉”“冤家”等说法，生动形象的表现了两种蝉之间的遗传优劣的区别，使文章表达显得活泼有趣，有吸引力。（1分）

　　（其它答案言之成理亦可）

　　14.要点：①科学家对这个问题的研究并不荒唐，（1分）②这正反映出科学家不懈追求，善于钻研，对事情寻根究底的执着的探索精神。（也可以从科学家善于观察、善于发现等方面来谈。）（2分）③联系实际分析。（3分）