数学学习乐园讨论与解答(81—90)
81.十二面体与星状十二面体 做出正十二面体的模型,一定能让你很有成就感.在画出圆中的第一个正五边形时,要精确地测量72°角,否...
81.十二面体与星状十二面体
做出正十二面体的模型,一定能让你很有成就感.在画出圆中的第一个正五边形时,要精确地测量72°角,否则就无法紧密接合.制作过程并不如你所想的那么困难,需要的只是耐心而已.
82.等距变换游戏
这个游戏是一批学生在学习反射、旋转与平移时设计出来的.只要你能熟悉这些变换的方式,游戏时你就可以和朋友乐在其中.
83.切割立方体
由于这块立方体中心边长1cm的立方体有6个面,而且都需要被锯到,所以不可能有比锯6次还少的锯法.
84.似假实真的洞
要证明在一块立方体中钻洞,使更大的立方体可以通过是可能的,就必须先证明一个立方体具有比其正方形面更大的横切面.考虑如图所示的长方形ABCD.A、B、C、D与其最接近的立方体顶点的距离都相等.AB显然比PQ长,因为AB是倾斜的.BC也比立方体的边长,因为BC几乎等于对角线QR.所以从一块立方体中钻一个比其正方形面更大的洞,的确是可能的.
85.从等边三角形到正方形
假设这些部分以P、Q、R点连接,则如图旋转之后就能形成正方形.
86.将瓮化为正方形
解题的关键为找到圆的组合形式.
87.困惑的家庭主妇
只要把车站的时刻表拿给史密斯太太看,她就会明白其中的奥妙了.
P路车到站与Q路车到站的时间只差1分钟,但在下一班P路车之前,Q路车与P路车相差9分钟.所以在任何10分钟的间隔内,要花9分钟等P路车,但只要花1分钟等Q路车.因此对于常常要在这个车站搭车的人来说,10次有9次会是P路车先出现.
88.倒转三角形
需要移动3枚硬币.所移动的是3个角落上的硬币,如图所示.
89.马的路径
马不可能在4×4的棋盘上走完全程,最多只能找到一条经过15个方格的路径(图1).5×5、6×6与7×7的棋盘则可能有解,走法如下(图2~图4).
包括作者以及许多前人在内,对于寻找马的路径始终乐此不疲,或许你也已有同感!
可以让马走完全程的更小长方形为5×4与4×3(图5和图6).
十字形的走法如图7所示,第二种为一重返路径.
前面提到的6×6棋盘的走法,是由18世纪数学家欧拉所发现的重返路径,从最后一个方格(36)可以走到第一个方格(1).
在奇数方格的棋盘上不可能有重返路径的理由是,马一定是走到不同颜色的方格上.假设黑色方格为起点,在经过偶数次移动之后,马已走过奇数个方格,而再停在黑色的方格上.由于这个方格与作为起点的方格颜色相同,因此马也就无法从这个方格走回到起点.
90.距离新解
我们习惯上认为距离是可以用尺测量的一种量,但其实在许多情况下,这种观念不见得适用.举例来说,如果你住的地方有许多单行道,那么两地之间开车所走的距离可能就会与步行的距离有很大的差距.棋盘上马的移动方式,对距离的概念作出了特殊的诠释.
由于马每走一步,一定是移动到相反颜色的方格,所以位于白色方格的马要移动到另一个白色方格,所走的步数一定是偶数.棋盘上5个未标号的白色方格(原题图3),与标号2的方格距离为2次移动,所以与图中的马的距离为4次移动.
下图所示为当马位于角落时,它与棋盘上所有其他方格的距离.由图可知,与马最远的距离是6次移动.