賀子怡
假期,我和爸媽一起來到位于武功山腳下的民宿度假。我發(fā)現(xiàn)這家民宿的地磚很別致,細(xì)細(xì)查看,發(fā)現(xiàn)地磚是由很多個(gè)六邊形拼起來的。我家的地磚都是正方形的,我還是頭一次見這種形狀的地磚。
我好奇地問爸爸:“爸爸,有沒有五邊形形狀的地磚呢?”爸爸沒有告訴我答案,只是讓我動(dòng)手試一試,只要地磚之間能嚴(yán)絲合縫地拼在一起就行。
為了解開這個(gè)謎團(tuán),我說做就做,拿出幾個(gè)完全相同的正五邊形玩具拼了起來。奇怪了!用3個(gè)正五邊形拼在一起,總有一個(gè)銳角沒法填滿;用4個(gè),又拼不進(jìn)去!那別的多邊形會(huì)不會(huì)有這種情況呢?
光動(dòng)手做是不夠的,還需要開動(dòng)腦筋想一想。
通過觀察,我發(fā)現(xiàn):要想將圖形嚴(yán)絲合縫地拼在一起,用三角形拼,需要6個(gè)等邊三角形(每個(gè)角是60°);用四邊形拼,需要4個(gè)正方形(每個(gè)角是90°);用六邊形拼,需要3個(gè)正六邊形(每個(gè)角是120°)。
如果我想把相同的圖形拼在一起,那它們的頂角之和要?jiǎng)偤玫扔?60°。用相同的正多邊形平鋪時(shí),公共頂點(diǎn)的角應(yīng)為30°的整數(shù)倍。
那么正五邊形為什么不能平鋪在一起呢?經(jīng)過測(cè)量,我發(fā)現(xiàn)正五邊形的每個(gè)內(nèi)角都是108°。所以3個(gè)正五邊形拼在一起的時(shí)候,圖形之間會(huì)留下空隙。如果再增加1個(gè)正五邊形,4個(gè)角的和就變成108°×4=432°>360°,此時(shí)圖形之間就會(huì)重疊。
爸爸問我:“鋪地磚時(shí),只要滿足頂角之和為360°,就可以用不同的圖形來平鋪嗎?”
我用邊長(zhǎng)相等的正方形和正三角形做嘗試:60°×3+90°×2=360°,實(shí)踐證明是可行的。
通過這次探索活動(dòng),我不僅搞清楚了平鋪的學(xué)問,還感受到了數(shù)與形的結(jié)合和幾何圖形的奇妙。
數(shù)學(xué)大王·中高年級(jí)2023年3期