2009年3月29日星期日

无聊的山寨奥数练习(三)正方形(马赛克问题)

从勾股定理衍生出的马赛克问题是一个有趣的问题,即如果有大小相等的小正方形若干,如何用最简单的方法将其拼成一个大正方形。最简单的拼法是用平移的办法,但这样拼出来的图形不美观。渔夫发现用一种所谓四叶包心的办法来拼图,看上去很有意思,在此和大家分享。我们从两个正方形开始,一直做到14个正方形。如果你仔细看过,就知道后面就是依样画葫芦了。

在图中,每个颜色代表一个小方块,这样就可以看出每个方块是如何被切割的。

如果把每个拼完的方块再拼起来,就是一副很好看的马赛克图案。如果把方块的颜色适当调整,(减少颜色)变得对称后,你会发现一些有趣的画面。

还有一个有趣的现象是,如果一个大正方形的数目是两个平方数的和,那么一定可以用这个大正方形直接套出一个拼接完整的图形。例如,5,10,13.,当然本身是平方数时,就是一个规整的正方形,例如4,9,16.

这里没有公布最简单的答案,例如3个小正方形可以切成六块拼出一个大正方形。

看完这个题目,还有一个问题,如果给定一个正方形,要把它分成n个小正方形,怎么办?下个帖子继续讨论。

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