2017年5月22日 星期一

【當它是一個謎題】那麼√3呢?

因為太喜歡√2了,所以很想畫出√3。

老實說,我的數學成績一直都不怎麼好,很多公式都忘了,我有的都是最基本的概念。然後我思考數學的方式多半都是一邊畫圖一邊想。

因為我是在邊長為2的正方形畫出√2,所以我直覺想在邊長為3的正方形裡,畫出一個邊長為√3面積為3的正方形。兩個禮拜後我才發現這個想法讓我吃足了苦頭,雖然最後我還是畫出來了……但中間實在經歷了非常多錯誤(雖然我很喜歡這些錯誤XD)




我第一個圖就畫錯了。先說,因為我都是邊想邊畫,先畫畫看,再來算它是等於多少這樣。我畫了一個邊長為3的正方形,分成九宮格。然後就像你看到的圖那樣,我拉出邊長為1和邊長為2的直角三角形,但這樣畫出來的斜邊是√5(「1的平方」 乘以 「 2的平方」 =「 √5的平方」),而不是√3。所以我做出了一個邊長為√5,面積為5的正方形。





因為畫出了邊長為√5面積為5的正方形,我就想,那邊長為√3面積為3的正方形,一定比它來得小嘛,所以應該要整個再往內縮一點點進去……於是我畫出了下面這個圖……



我這個圖真的是畫爽的。我想說用面積去算,邊長為3的正方形面積是9,邊長為√3的正方形面積是3,所以我只要從邊邊削掉6,裡面剩下面積為3的正方形,那邊長就是√3了。但問題是──我那一堆畫上紅色斜線藍色斜線的面積,我根本無法精確的算出到底要怎麼樣才會剛好削掉6。然後我到很後來後來才知道,用面積去算根本是死路一條,但此時此刻我還沒有發現。




我繼續用面積的想法去算。前一個圖卡在因為面積不規則,很難計算,那我讓它的面積規則一點總可以吧。我就想,從正方形的邊邊各削進來面積為1.5的梯形,4個梯形總合為6,剩下中間那個就是面積為3邊長為√3的正方形。聽起來好像很有道理,但問題是,那個底邊為3面積為1.5的梯形,高到底是多少?面積才會剛好是1.5?這個我就又算不出來了,我無法算出一個精準的數字。

接下來是這個圖,一樣是用面積的的想法去算。請大家自己看下圖。我的想法是,如果我可以算出X是多少,那我就可以畫出√3的確切位置。




然後我發現,X變成一個根本沒辦法確切算得出來的數字;然後算到這裡我才又進一步發現,我想用面積的算法去算出√3是落在哪一個位置根本就是「不可能」,√3就是因為是1.732050……沒辦法寫得完的數字,所以才會是√3嘛!我竟然想用面積去算出√3,現在回想真是不是白癡就是天才……

剛好有個當數學老師的朋友來家裡,我拿這個問題問他。他沒想多久,就畫了這個圖給我──




「你還記得30-60-90度的直角三角形的邊長比嗎?」他問。
我說記得。我又說好像不記得。

「你記得是1:√3:2嗎?」他又問。
我說我不太確定,「但是我知道直角三角形的邊長關係是a2 + b2 = c2,所以我畫過這個圖──」



「那你這樣不就等於畫出來了?」他問。
「可是這樣不是在邊長為3的正方形裡。」我說。

「幹嘛一定要在九宮格裡?」他問。
我說因為好玩。

他用那個30-60-90度的方法,很快的就畫出了√3。但對我來說,因為我根本就不記得什麼1:√3:2,所以我「自己」根本不可能畫出那個圖。我就想,如果只用我自己知道的知識,我要怎麼畫出√3。

我想,我可以把a2 + b2 = c2這個方法用在正方形裡面,也可以畫得出來,雖然沒有那麼漂亮。




然後這樣應該也可以。當然一樣是沒那麼「漂亮」。



所以最後還是要用幾合去畫呀。

整個過程雖然錯得一蹋糊塗,畫出了好多奇奇怪怪的圖,好多笨蛋的想法。但我很喜歡過程中畫出的這些「錯誤的圖」,這就是所謂美麗的錯誤嗎哈哈哈?

最後我要問大家一個我在過程中發現的問題──如果我想把一個等腰三角形,平行底線將三角形面積三等份,要怎麼做啊?(我不是要那個將底線三等份,然後拉線到對角的那個圖喔,那個我知道)

我想要下面這個圖。但是我不知道要怎麼畫或怎麼算,才能剛好三等份?



1 則留言:

  1. 面積三等分我算出三段高
    √3●H/3 >> 57.7%
    (√6-√3)●H/3 >> 23.9%
    (3-√6)●H/3 >> 18.4%

    arJ

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