導(dǎo)語:畢達(dá)哥拉斯樹是由畢達(dá)哥拉斯利用勾股定理畫出的一個無限重復(fù)圖形,因為整體圖形的形狀像一棵樹,所以也被稱為“勾股樹”,但是由于重疊限制,現(xiàn)實中的畢達(dá)哥拉斯樹的面積是有限的6乘4,下面就跟著探秘志小編一起來看看吧!
雖說數(shù)學(xué)是十分枯燥的,但是科學(xué)家總能從中找到無限的樂趣,畢達(dá)哥拉斯樹就是由古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯,利用勾股定理所畫出的一個無限重復(fù)圖形,當(dāng)重復(fù)的次數(shù)夠多時,就會形成一個樹的形狀,所以也有人稱之為“勾股樹”。
直角三角形和它的三條邊延伸出的三個正方形,都具備著一些神奇的特征,比如直角三角形的面積小于等于大正方形面積的1/4,大于等于小正方形的1/2,而且兩個小正方形等于大正方形的面積,同一次的所有小正方形面積和等于最大的正方形面積。
眾所周知勾股定理就是直角三角形的兩個直角邊的平方和,等于斜邊的平方,畢達(dá)哥拉斯利用這一點,在初始的大正方形上,做出了兩個全等的小正方形,在以此類推,無限重復(fù)的做出各種大小不一的正方形,就形成了茂密的“畢達(dá)哥拉斯樹”。
由于三個正方形的內(nèi)部形成了一個等腰直角三角形,所以通過勾股定理可得,小正方形的邊長是大正方形的√2/2,在通過對小正方形重復(fù)上述過程,無限重復(fù)下去。如果假設(shè)其中的大正方形邊長為1,在增加到第n 次時,會增加2n個小正方形,而每個小正方形的邊長就是√2/2,則每一次增加的面積就是2n×(½√2)=1。
理論上來看,畢達(dá)哥拉斯樹是可以無限重復(fù)的,因為將上訴的公式中的n設(shè)為無限次后,畢達(dá)哥拉斯樹的面積就會趨于無限大。勾股樹的面積也會更加茂密,但是在現(xiàn)實中并非如此。
因為當(dāng)n大于5時,所有產(chǎn)生的小正方體互相重疊,所以畢達(dá)哥拉斯樹的面積其實是有限的。因此畢達(dá)哥拉斯樹其實只能生長在一個6×4的方格中里,當(dāng)然具體的值不太容易求出。
最初的畢達(dá)哥拉斯樹中的大正方形和小正方形夾角是不等的,所以有一種畢達(dá)哥拉斯樹的變種就是改變夾角,當(dāng)最開始的大正方形和小正方形之間的夾角變?yōu)?0度時,中間的三角形就會變成等邊三角形,這樣每一個正方形的邊長都是相等的。
但是這種變種也和正常的畢達(dá)哥拉斯樹一樣,是有限的,達(dá)到第四步的時候就會發(fā)生重疊,最后就會形成一個大六邊形,里面全是邊長相等的正方形。
結(jié)語:數(shù)學(xué)中還有不少有趣的現(xiàn)象,除了畢達(dá)哥拉斯樹,還有結(jié)果永遠(yuǎn)是123的123黑洞,以及世界上最神奇的數(shù)字142857,都是數(shù)學(xué)上的智慧結(jié)晶。