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失蹤的正方形去哪兒了?數(shù)學(xué)中有趣的幾何視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)

導(dǎo)語(yǔ):失蹤的正方形謎題屬于數(shù)學(xué)中的一種視錯(cuò)覺(jué),它描述的是4個(gè)幾何圖形的2種不同拼法,都是13乘5的大三角形,但是第二種方法卻缺少了一個(gè)1乘1的正方形,其中的下面就跟著探秘志小編一起來(lái)看看吧!

失蹤的正方形是什么?

失蹤的正方形實(shí)際上就是數(shù)學(xué)中的一種幾何視覺(jué)錯(cuò)覺(jué),這是在1953年由一個(gè)紐約的業(yè)余魔術(shù)師保羅·嘉理發(fā)明的,不過(guò)這樣的裁剪原理在1860年就被數(shù)學(xué)界所知,失蹤的正方形其實(shí)就是2種幾何拼接方法,拼完的每一個(gè)圖形都是13乘5的三角形,但是只有其中的一種方法少了一個(gè)1乘1的正方形。

在拼接的過(guò)程中并沒(méi)有對(duì)圖形動(dòng)手腳,只是將原本的三角形分成了四個(gè)特定的圖形,然后再重新拼接,可是新的三角形卻少了一塊,這讓很多人疑惑不解,到底是哪兒丟失了這一個(gè)正方形的面積呢?

失蹤的正方形去哪兒了?

其實(shí)第二種拼法拼成的三角形,并不是真正的三角形,紅色部分和藍(lán)色部分的傾斜度有輕微的差異,所以這時(shí)候的“三角形”就會(huì)多出一條十分細(xì)小的平行四邊形的邊,這就是那塊失蹤的正方形多出來(lái)的面積,如果將兩張圖重合,就會(huì)明顯的發(fā)現(xiàn),而這個(gè)細(xì)長(zhǎng)的平行四邊形就恰好占據(jù)了一格的面積。

所以對(duì)于沒(méi)有精確運(yùn)算,只是憑借肉眼觀察的人眼來(lái)說(shuō),這樣細(xì)微的差別根本無(wú)法看到,所以就會(huì)顯得這個(gè)失蹤的正方形很突兀,好像十分不合情理,這就像晃動(dòng)的方塊幻覺(jué)一樣,所以我們就用算法來(lái)精確的證實(shí)一下吧!

根據(jù)圖上的格子來(lái)看,四個(gè)圖形占了32個(gè)單位,但是總?cè)切问?3乘5的,所以通過(guò)計(jì)算得出了32.5個(gè)單位,這一下就多了0.5個(gè)單位,因?yàn)樗{(lán)色三角形的長(zhǎng)寬比是5:2,而紅色是8:3,明顯不是一個(gè)長(zhǎng)寬比,所以斜邊實(shí)際上縮短了。

而總共縮短的長(zhǎng)度是一個(gè)單位的1/28,這一點(diǎn)細(xì)微的溢出,在人眼看來(lái)并不明顯,所以當(dāng)這個(gè)溢出的平行四邊形合攏時(shí),就是剛好一格的大小,也就正好是失蹤的正方形。

結(jié)語(yǔ):在數(shù)學(xué)上還有很多有趣的現(xiàn)象,比如畢達(dá)哥拉斯樹(shù),就是利用勾股定理所畫(huà)出的一棵樹(shù),所以說(shuō)數(shù)學(xué)其實(shí)也可以很有意思。

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