- 數學真好玩
- (日)櫻井進
- 838字
- 2019-01-03 07:02:50
消失的一塊圖形
說起“圖形問題”,大家會聯想到什么呢?
角度、面積、體積……我們在學校里解答過好多諸如此類的問題。但在本書中,我們要挑戰一些跟課堂上截然不同,卻妙趣橫生的問題。
在涉及圖形的數學問題中,有一些非常不可思議,讓人在不知不覺中就陷入了圈套。下面就為大家介紹其中的兩個問題。
請大家看一下第004頁和第005頁的圖。
將這個圖形剪開,然后再重新排列拼好……問題來了:“為什么有一塊消失了?”大家能看出這個圖形中的騙局嗎?
請大家試著用紙將這個圖形剪開后拼拼看。
Q1 將正方形的一條邊分為7塊正方形,然后像圖中所示那樣將其剪開后重新排列起來,結果最中間的一塊居然消失了。這是怎么一回事兒呢?

Q2 將一個三角形的底邊分為13塊,高分為5塊。如圖中所示那樣剪開后重新排列,發現也消失了一塊。這是什么原因?

一開始先裁剪出5×2和8×3的三角形。

消失的一塊的騙局
不管盯著圖形看幾遍,都找不到答案。想必有不少人為此傷透了腦筋。事實上這兩個圖形哪個都沒有“消失一塊”。
問題在于以下兩點:
圖形的面積在重新排列前后是否發生了變化;
重新排列后的圖形與原來的圖形有著微妙的差別。
那么讓我們來揭曉正確答案。請大家看下一頁的圖。
仔細觀察Q1中重新排列后的圖形,會發現它的高增加了。也就是說,原來的圖形是正方形(7塊×7塊),但重新排列后的圖形卻變成了一個長方形[7塊×(7+
)塊]。
因為正方形每條邊都分為了7個塊,也就是說,有7個塊增加了的高度,所以面積增加了整整一塊。這也就是為什么中間那一塊變成了“消失的一塊”。
Q1

Q2

消失的一塊的真面目
請大家注意觀察Q2中的三角形A和B。三角形A“高長2×底邊長5”,傾斜度為,也就是0.4;三角形B“高長3×底邊長8”,因此傾斜度為
,即0.375。
也就是說,作為斜邊的那條邊中間是彎折的,是兩條傾斜度不同的直線連接在了一起。將A和B的接合部分放大仔細觀察,我們會發現,沒有重新排列前,斜邊是凹下去的,而重新排列之后則凸了出來。
正確的說法是,原來的圖形和重新排列后的圖形都不是三角形,而是“四邊形”。