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失蹤的正方形 小學數學:旋轉180度,你會發現什么?答案在這里!

更新時間:2022-12-31 14:01:03作者:佚名

圓方形和正方形有幾條對稱軸_方形伸縮器_失蹤的正方形

是個和幾何有關的數學小魔術。

實驗步驟

將一個大正方形如下圖這樣分割。

方形伸縮器_圓方形和正方形有幾條對稱軸_失蹤的正方形

把分割好的四個多邊形分別旋轉180度,你會發現什么?嗯,拼起來的輪廓還是原來的正方形,可是,可是!中間怎么缺了個口?!

圓方形和正方形有幾條對稱軸_方形伸縮器_失蹤的正方形

什么?你說這是我畫出來的?好好好,小編用彩紙做個實物給你看吧。

嗯,下面再襯一張面積相同的正方形紙失蹤的正方形,免得你說我耍賴。

看,就是這么神奇!服不服?

方形伸縮器_失蹤的正方形_圓方形和正方形有幾條對稱軸

失蹤的正方形_圓方形和正方形有幾條對稱軸_方形伸縮器

好了,別太困擾了。這其實是個很有意思的幾何謎題,事實上,裁剪正方形的角度很有講究。

首先,在正方形上畫出兩條對角線,找到中心點。畫一條貫穿中心的豎線,但不能垂直,而是要保持一定角度。

失蹤的正方形_方形伸縮器_圓方形和正方形有幾條對稱軸

然后,再畫一條與之垂直的線。

失蹤的正方形_方形伸縮器_圓方形和正方形有幾條對稱軸

沿這兩條線將正方形裁割開來,你就能愉快地拿著它去迷惑小伙伴啦。

原理揭秘

科學家將這一類會形成困擾的謎題稱為“confuzzle”(confusing puzzle)。

由于四個小方塊的大小、角度都一樣,而且每個小方塊都有兩個直角。二條斜線(紅色線)交叉于中央點,因此中央點的四條線段長度都一樣(A線段)。大正方形的邊長=B+C,而且A+A(斜邊長)>B+C(邊長)。

圓方形和正方形有幾條對稱軸_失蹤的正方形_方形伸縮器

每個小方塊旋轉180度后,中央就多出一個小正方形空間。此時邊長=A+A,換言之這時的正方形邊長大于之前的邊長!這也是為什么旋轉后會比之前多出一個小正方形的空間的原因。

圓方形和正方形有幾條對稱軸_方形伸縮器_失蹤的正方形

由此可知失蹤的正方形,其實原始的正方形和拼湊出來的正方形的邊長并不一樣,只是差異很小,肉眼不易察覺。

拓展游戲

類似的幾何謎題相當多。下圖是四個小方塊組成5x13的長方形,面積是65。將四個小方塊重新組合成右邊的8x8的正方形,算一算面積是多少呢?變64了!為什么面積會減少呢?聰明的你快動腦筋想一想吧。

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