数学学习乐园之一百零七(多边形的三角分割)
(1)由二十边形的一个顶点能画出多少条对角线? (2)四边形、五边形、…n边形,各有多少条对角线? (3)对角线如不相交,在五边形、...
(1)由二十边形的一个顶点能画出多少条对角线?
(2)四边形、五边形、…n边形,各有多少条对角线?
(3)对角线如不相交,在五边形、六边形、七边形内最多能画出几条对角线?
所谓“三角测量”,就是将多边形分割成一些三角形,这是一种相当重要的基本测量方法.但在这里,我们主要是讨论将多边形分割成三角形的各种不同方式,以及记录结果的方法.
图2中的多边形ABCDEF,可以用3条对角线AC、AD与DF分成三角形.试找出其他两种用3条对角线将它分割成三角形的不同方法.
图3中的七边形则是被4条对角线分割成三角形.你还能找出多少种其他的方法?
有一种办法可以很清楚地记录不同的分割方法,那就是计算各顶点的三角形数目.因此这个多边形的分割方法可以记录为:
1 4 1 3 1 3 2
不论自哪个顶点开始,不论是顺时针或逆时针方向,都会得到相同的数字.
1+4+1+3+1+3+2=15
以不同方式分割七边形是否会得到相同的数字和?
请解释你的结果.
取各种不同边数的多边形,并记录下不同的分割方法;然后试试自己是否能不用绘图,就预测出十边形会有多少种不同的分割方法.
带状模式
把多边形分割成三角形所形成的数列,可以用来形成一些相当有趣的模式.
第一行是只有1的数列.
第二行是将多边形分割为三角形时所产生的数列.
第三行的形成方式如下:
第二行中两个相邻项的乘积为pq,减去1得(pq-1).将pq-1除以r,r为第一行的数字,就得到第三行在p与q之间的s:
所有其他行的数字也是按上述方法从上两行的数字求出的.例如:试着自己作出类似的数字模式.
你所取的多边形的边数愈多,分割后得到的第二行数列就愈长,而这条“带子”也就会愈宽.图4是另一个例子,形成的带状模式如下所示.
除了水平方向之外,也要注意对角线方向的数字模式.