中國三角形5——多邊形分割圓的面

2020-12-05 數學與編程

之前我們講了中國三角形和多邊形的面的關係

多邊形:3 4 5 6 7 ···

面の數:1 4 11 25 50 ···

而且有結論:

n邊形的面の數=

(這裡說的面の數是指在對角線分割之下)

今天我們來講多邊形分割之下圓的面數和中國三角形的關係

它和上文的結論有很大的關係,而且會引出一道網上的錯題

這道錯題在很多教育學習網站上都有,是一道高三的考試題

但是出錯了,先給大家貼一張這道題的圖片

OK,現在我們先看一下多邊形分割之下圓的面數

①三邊形,4個面

②四邊形,8個面

③五邊形,16個面

④六邊形,31個面

⑤七邊形,50個面

歸納一下:

多邊形:3 4 5 6 7 ···

面の數:4 8 16 31 57 ···

這是之前中國三角形和多邊形的面之間的關係

多邊形:3 4 5 6 7 ···

面の數:1 4 11 25 50 ···

把他們結合在一起:

多邊形:3 4 5 6 7 ···

面數①:1 4 11 25 50 ···

面數②:4 8 16 31 57 ···

發現了嗎?

面數②=多邊形+面數①

它們和中國三角形有關:

從第三行開始,

左邊=1+2;右邊=1;

左邊=1+3;右邊=3+1;

左邊=1+4;右邊=6+4+1;

左邊=1+5;右邊=10+10+5;

左邊=1+6;右邊=15+20+15;

左邊之和對應了:

多邊形:3 4 5 6 7 ···

右邊之和對應了:

面數①:1 4 11 25 50 ···

左右之和對應了:

面數②:4 8 16 31 57 ···

即:n邊形分割圓的面=邊數+多邊形的面(對角線分割之下)

即:n邊形分割圓的面=

即:n邊形分割圓的面=

這裡有一個有趣的發現:

圓周上2個點時,可將圓面劃分成2部分;

圓周上3個點時,可將圓面劃分成4部分;

圓周上4個點時,可將圓面劃分成8部分;

圓周上5個點時,可將圓面劃分成16部分;

至此,很多人會認為這是一個2的n次方規律題。

但是:

圓周上6個點時,可將圓面劃分成31部分,並不是32!

事實上,這不是一個2的n次方規律題

用中國三角形可以很好的說明這一點

之所以前面有2的n次方規律,是因為我們取了紅色線之間的數字

在第3、4、5行,紅色線包括了一整行的數字

中國三角形有個性質:每一行的數字之和都是2的倍數

因此,前面幾行的2、4、8、16,看起來像是2的n次方規律

但是之後的所有行,右下藍色三角內的數字取不到,比如:

第6行,不是32,而是31,因為最右邊的1取不到

第7行,不是64,而是64-6-1=57

網上那道題出的並不嚴謹,它的規律和2的n次方無關

正確的規律是:

這本身是一道錯題

但是,很多教育學習網站發布了這道題

而且還是:

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