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五年级:美妙数学之“多边形的密铺问题”(0630五)

 充实9 2020-06-30
 

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——姜老师

知识概览

     密铺,即面图形的镶嵌,用形状、大小完全相同的几种或几十种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,这就是平面图形的密铺,又称做平面图形的镶嵌。

视频学习3分钟


本视频转载自百度视频

密铺历史

    1619年,数学家奇柏第一个利用正多边形铺嵌平面。1891年,苏联物理学家费德洛夫发现了十七种不同的铺嵌平面的对称图案。1924年,数学家波利亚和尼格利重新发现这个事实。

   最富趣味的是荷兰艺术家埃舍尔与密铺。Escher于1898年生于荷兰。他到西班牙旅行参观时,对一种名为阿罕拉的建筑物有很深的印象,这是一种十三世纪皇宫建筑物,其墙身、地板和天花板由摩尔人建造,而且铺了种类繁多、美仑美奂的马赛克图案。

埃舍尔用数日的时间复制了这些图案,并得到了启发,创造了各种并不局限于几何图案的密铺图案,这些图案包括人、青蛙、鱼、鸟、蜥蜴,甚至是他凭空想象的物体。他创作的艺术作品,结合数学与艺术,给人留下深刻印象,让人对数学产生了另一种看法。

正多边形密铺

     密铺原则:公共顶点处角的度数合起来正好是360°,我们就说可以密铺。

正三角形可以密铺,因为它的每个内角都是60°,在每个拼接点处恰好能容纳6个内角;

正五边形不可以密铺,因为它的每个内角都是108度,而360°不是108的整数倍,在每个拼接点处的内角不能保证没空隙或重叠现象;圆形不能密铺,但正三角形和等腰梯形、直角梯形能密铺除正三角形、正四边形和正六边形外,其它正多边形都不可以密铺平面。

可单独密铺的图形

1、任意三角形、任意凸四边形都可以密铺。

2、正三角形、正四边形、正六边形可以单独用于平移密铺。

3、三对对应边平行的六边形可以单独密铺。

4、目前仅发现十五类五边形能密铺。

密铺作品欣赏

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