正多邊形的密鋪
正六邊形可以密鋪,因為它的每個內(nèi)角都是120°,在每個拼接點處恰好能容納3個內(nèi)角;正五邊形不可以密鋪,因為它的每個內(nèi)角都是108度,而360°不是108的整數(shù)倍,在每個拼接點處的內(nèi)角不能保證沒空隙或重疊現(xiàn)象;除正三角形、正四邊形和正六邊形外,其它正多邊形都不可以密鋪平面。 我們都知道,鋪地時要把地面鋪滿,地磚與瓷磚之間就能留有空隙。如果用的地磚是正方形,它的每個角都是直角,那么4個正方形拼在一起,在公共頂點處的4個角,正好拼成一個360度的周角。六邊形的每個角都是120度, 3個正六邊形拼在一起時,在公共頂點上的3個角度數(shù)的和正好也是360度。除了正方形、長方形以外,正三角形也能把地面密鋪。因為正三角形的每個內(nèi)角都是60度,6個正三角形拼在一起時,在公共頂點處的6個角的度數(shù)和正好是360度。
正因為正方形、正六邊形拼合以后,在公共頂點上幾個角度數(shù)的和正好是360度,這就保證了能把地面密鋪,而且還比較美觀。 因為只有正三角形、正方形、正六邊形的內(nèi)角的整數(shù)倍為360°,因此正多邊形中僅此三者可以密鋪。 圓形不能密鋪,但正三角形和等腰梯形、直角梯形能密鋪
可單獨密鋪的圖形1、任意三角形、任意凸四邊形都可以密鋪。 2、正三角形、正四邊形、正六邊形可以單獨用于平移密鋪。 3、三對對應(yīng)邊平行的六邊形可以單獨密鋪。 4、僅發(fā)現(xiàn)十五類五邊形能密鋪。 五邊形密鋪如圖,這是五邊形密鋪的結(jié)構(gòu)圖,近期發(fā)現(xiàn)了新的可密鋪五邊形,即第十六種可密鋪五邊形。
周期性密鋪與非周期性密鋪周期性密鋪 我們先從三角形(非退化)說起,
3.正五邊形 密鋪條證明:首先,假設(shè)能夠密鋪平面,考慮任何一個正五邊形,以下情況不會出現(xiàn): 否則在如圖邊與頂點交匯處的一部分,不能放入另一個正五邊形鋪滿。 所以如果能鋪滿,應(yīng)該是邊對邊,點對點,但是我們來思考一下某一個頂點, ?號處依假設(shè)還能放入若干個正五邊形密鋪,和2類似,應(yīng)該也是圍成360度角,但?處角度為 360-108-108=144度,鋪一個還有余,兩個就放不下,導出了矛盾。 4.正六邊形 證明:顯然。 5.正n邊形中,只有正三角形,正方形,正6邊形能密鋪平面,其余正n邊形不能做到。
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