正文 第11章 增強你的創造力(2)(1 / 3)

看看圖中兩個圖形的虛線部分的分割和重組,長方形和平行四邊形即是那樣轉換的,這時認識麵積公式的突破口。

實際上,長方形和平行四邊形都是四個定點為ABCD的平行四邊形,隻不過長方形的角是90度,但兩者麵積卻是相等的。

因而隻要把長方形分解成左上圖中的三個麵積,我們就可以重新組合成一個平行四邊形。

其實還有其他的分解方式,大家可以動手做做看。

【問題90】 切立方體

羅恩喜愛雕塑藝術。有一天,他在製作一塊石膏體的時候,切下了一塊立方體。如圖中所示,羅恩休息的時候,看到了這塊立方體。於是他想出了一個用這塊立方體消遣的遊戲:將這塊立方體再分解成更小的立方體。

如果依照羅恩的方式,從三個不同的方向將立方體的四個角切下來,原來的立方體會變成什麼形狀呢?

圖中分解立方體的方法,是僅從一個方向切下立方體的四角,如果照此切下去,羅恩能使立方體變成一個正方體麼?此外,請各位也動動腦筋,想象一下,從幾個不同的方向切立方體的情形。

【解答90】

和題目給出的圖例相同,如果從一個方向上將立方體的四個角切下來,的確可以形成羅恩想要的形狀。如果從三個不同的方向切下四角,一樣會形成有棱有角的立方體。

不過,從不同方向切下四角,會出現更為複雜的情形。從兩個不同的方向切下四個角,就會出現右圖的形狀,若從三個不同的方向切割的話,如左圖中的立方體。更加複雜的情形,就是八個等邊三角形所圍繞的正八麵體,如果很難想象的話,就動手揉個麵團切一切吧。

【問題91】 折紙上的正八角形

辛普森想做一件裝飾品,需要在正方形的折紙上得到一個正八角形,如左圖所示,他在折紙上折出了許多條輔助線,如右圖虛線的部分所示,用來確定正八角形的形狀。

在一旁的貝拉覺得這個方法有些繁瑣,就動手教辛普森怎樣用簡便一些的方式做正八角形,而且還是充分利用折紙麵積的正八角形,知道貝拉是怎麼做的嗎?有興趣的話,自己動手做做吧。

【解答91】

先按照正方形折紙的對角線折起來,如右圖所示,這時折紙就成了一個直角等腰三角形的形狀,如中圖所示;將直角頂點A沿著所對的邊折到底邊,這時,將A點所對的位置標記為A’點;然後打開折紙,恢複到原來的正方形,如此一來A’點就會出現在左圖的位置上。

用相同的方式,標記出其他的A’點,這樣,剪掉沿著相鄰的兩個A’點標記出來的虛線,我們就得到折紙上最大的正八角形了。

【問題92】 奇特的電燈開關

電工溫德爾對電燈的開關很感興趣。他設計了一套開關,用四個開關來控製燈的明暗變化。當其中有兩個開關是開的、另外兩個是關閉的時候,燈才會亮起來。

這天,已經到了夜晚。屋子裏很黑,無法辨別開關上的標誌,如果要點亮屋子裏的燈,應該怎麼用開關呢?因為看不見,所以也無從知道按下的控件是開還是關。這可怎麼辦呢?

【解答92】

雖然溫德爾的做法有些讓人無法理解,不過這一控燈方式還是十分有趣的。

因為兩個開兩個關,燈才能亮,所以燈不亮的情況就有這四種:三個開關開著,一個關著;三個開關關著,一個開著;四個全部都開著;四個全部都關著。

在開始的時候,先按下兩個開關。如果四個開關起初都是相同的狀態,那麼隻須按下一次開關,燈就會亮;如果不亮,說明有三個或者一個開關是關閉的。

此後,如果再按下一個開關而燈還不亮,就說明四個開關都是開的或者是關的,因而按下任意兩個開關,燈就會亮起來。

依照這個推斷步驟,不用知道開關的狀態,我們隻要利用開關的個數就能使燈亮起來。這種方式你覺得如何呢?

【問題93】 立方體的裝扮