曾洪根
周末,木木過生日,小小來給他慶祝。木木端上來一個長方體形狀的生日蛋糕,說:“咱倆一刀下去,把蛋糕平分了,一人一半。”“這還不簡單!”小小拿起刀開始切。
把一個長方體形狀的蛋糕平分成兩塊,大多數(shù)人都會覺得很簡單,能立馬給出四種不同的分法。
這四種分法有一個共同點:它們的分割線都會經(jīng)過同一個點。這個點就是蛋糕表面矩形的中心點。只要通過中心點,無論怎么作直線,我們都能把表面矩形二等分。
那么,如果給你的是這樣一個不規(guī)則的六邊形蛋糕,你會怎樣平分它?
有趣的平分
乍一看,上面的方法似乎不再適用了。但是仔細(xì)一想,這個蛋糕表面的六邊形可以看成是兩個矩形的組合圖形,而且每個矩形的中心點可以通過它們的對角線找到。既然只要通過中心點作線就能將一個矩形二等分,那么我們不妨這樣作圖,如圖3所示。
首先將蛋糕表面的六邊形分成兩個矩形,再利用矩形的對角線分別找出它們的中心點。最后,只要用直線連接兩個矩形的中心點,就能將六邊形二等分了。所以,只要沿著直線切開,就能平分蛋糕。
但是,并不是所有類似形狀的六邊形都可以用這種方法來二等分。如果需要二等分的六邊形蛋糕如圖4所示,而你還是照圖3的方法去分的話,就會鬧出笑話啦。瞧,如果把圖4的蛋糕表面的六邊形看成是兩個矩形的組合圖形,分別找出它們的中心點并連線,那么這條直線將會把六邊形蛋糕分成三塊而不是兩塊,如圖5所示。
這完全違背了“圖形二等分”的要求,是一種錯誤的分法。那么,出路在何方呢?俗話說:“山不轉(zhuǎn)水轉(zhuǎn)?!蔽覀儾环吝@樣想:既然不能把圖4的蛋糕表面的六邊形看成是兩個矩形的組合圖形,那么能不能把它看成是一個被剪去了一個小矩形的大矩形呢?
我們把圖4的蛋糕表面的六邊形看成一個被挖去一角的大矩形。這樣,新的方法就產(chǎn)生了,如圖6所示。用直線連接兩個矩形的中心點,就可以將六邊形二等分了。因為通過大矩形中心點的所有直線都能把大矩形二等分,而通過被挖去小矩形中心點的直線也能把小矩形本身一分為二,兩者一結(jié)合,經(jīng)過兩個矩形中心點的直線不是正好把剩下的六邊形也二等分了嗎?