
为什么三角形变形后会有一块缺失呢?这是一个看似矛盾却又让人困惑的问题。很多人面对这样的疑问可能会感到困惑,觉得这是一个无解的谜题。今天我们将一同解析这个问题,探寻背后的数学思想。
让我们看看这个让人费解的图形,即图一中的两个看似三角形却并非真正的三角形的组合图形。我们为这两个图形分别标注了符号,如图二所示。这两个图形的斜边并不在一条直线上,因此它们不能构成真正的三角形。我们所看到的三角形形状只是一种视觉上的错觉。
接下来,我们从面积的角度来分析这个问题。第一个图形的各个小部分的面积分别为:蓝色三角形为5,红色三角形为12,几何图形为7,绿色几何图形为8。这些面积的总和是32。当我们连接图形的三个外部顶点(如图三所示),可以得到一个新的三角形,其面积为32.5。看似完整的三角形实际上与真正的三角形存在面积差异。这种差异在两个看似三角形的图形中都存在,导致了所谓的“缺失的一块”。
那么,这种看似复杂的图形是如何构造出来的呢?通过观察图中的数据,我们可以发现红色三角形的两直角边是3和8,蓝色三角形的两直角边是2和5。这些数字与斐波那契数列有关。斐波那契数列从第3项起,每一项都是前两项之和。这个看似矛盾的图形与斐波纳契数列有着紧密的联系。
为了进一步探究斐波纳契数列的性质,我们构造了一个边长为8的正方形,面积为64。将其按照斐波纳契数列中的数字分割(分割成3和5),然后重新组合成新的形状(如图六所示)。在这个过程中,我们发现原本面积为64的正方形可以组合成一个面积为65的长方形。这个多出的一小部分来自于分割过程中的一个平行四边形空白部分。这说明在数学的奇妙世界中,我们可以通过一些看似简单的操作揭示出惊人的秘密。
数学源于生活,解决生活中的问题也是数学的重要功能之一。人类在追求美的道路上不断探索,而数学的美往往隐藏在复杂的形式之中。通过解析这些问题,我们可以发现数学的美妙之处并欣赏它的魅力。这种美不应被繁杂的数学题所掩盖,而应该被更多人发现和欣赏。【作者:吴国平】。
