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五年級:美妙數學之“多邊形的密鋪問題”(0630五)
 

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——姜老師

知識概覽

     密鋪,即面圖形的鑲嵌,用形狀、大小完全相同的幾種或幾十種平面圖形進行拼接,彼此之間不留空隙、不重疊地鋪成一片,這就是平面圖形的密鋪,又稱做平面圖形的鑲嵌。

視頻學習3分鐘


本視頻轉載自百度視頻

密鋪歷史

    1619年,數學家奇柏第一個利用正多邊形鋪嵌平面。1891年,蘇聯(lián)物理學家費德洛夫發(fā)現了十七種不同的鋪嵌平面的對稱圖案。1924年,數學家波利亞和尼格利重新發(fā)現這個事實。

   最富趣味的是荷蘭藝術家埃舍爾與密鋪。Escher于1898年生于荷蘭。他到西班牙旅行參觀時,對一種名為阿罕拉的建筑物有很深的印象,這是一種十三世紀皇宮建筑物,其墻身、地板和天花板由摩爾人建造,而且鋪了種類繁多、美侖美奐的馬賽克圖案。

埃舍爾用數日的時間復制了這些圖案,并得到了啟發(fā),創(chuàng)造了各種并不局限于幾何圖案的密鋪圖案,這些圖案包括人、青蛙、魚、鳥、蜥蜴,甚至是他憑空想象的物體。他創(chuàng)作的藝術作品,結合數學與藝術,給人留下深刻印象,讓人對數學產生了另一種看法。

正多邊形密鋪

     密鋪原則:公共頂點處角的度數合起來正好是360°,我們就說可以密鋪。

正三角形可以密鋪,因為它的每個內角都是60°,在每個拼接點處恰好能容納6個內角;

正五邊形不可以密鋪,因為它的每個內角都是108度,而360°不是108的整數倍,在每個拼接點處的內角不能保證沒空隙或重疊現象;圓形不能密鋪,但正三角形和等腰梯形、直角梯形能密鋪除正三角形、正四邊形和正六邊形外,其它正多邊形都不可以密鋪平面。

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、三對對應邊平行的六邊形可以單獨密鋪。

4、目前僅發(fā)現十五類五邊形能密鋪。

密鋪作品欣賞

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