今天看到《思维的乐趣》关于拼接的数学,挺有意思,写下来。
结论1:任意两个正方形,可以拼接成一个大正方形。如图
结论2:任意多个正方形都可以拼接成一个大正方形。
证明:滚雪球,拿两个一拼,然后完了再拿两个一拼。最后就剩一个大正方形。
结论3:如果图形A能拼接成图形B,图形B能拼接成图形C,则图形A也能拼接成图形C。
结论4:如果图形A能拼接成图形B,则图形B也能拼接成图形A。
结论5:若矩形的长宽之比小于4:1,则这个矩形可以拼接成正方形。
结论6:任意一个长宽之比超过4:1的矩形都能拼接成一个长宽比小于4:1的矩形。
结论7:由5、6推出,任意一个矩形可以拼接成一个正方形。
结论8:任意一个平行四边形都可以拼接成一个矩形。如图
结论9:任意一个三角形都能拼接成一个平行四边形。如图
结论10:任意一个四边形都可以拼接成一个正方形(以为任意一个四边形都可以又若干三角形组成)。
结论11:任意一个多边形都可以拼接成一个正方形(理由同上)。如图
最终得到结论12,即就是波尔约-格维也纳定理:
任意两个面积相等的多边形,它们可以相互拼接得到。
由法卡斯·波尔约(Farks Bolyai)和保罗·格维也纳(Paul Gerwien)两位数学家分别在1833年和1835年证明。