圖形的填滿平面、空間與舖磚問題 江銘輝 五夢網
圖:畢達哥拉斯學派證明了三角形,正方形及正六邊形可填滿平面。
所謂的舖磚即是指在平面上將磚塊舖成各種圖形。
首先,我們先看看相等的正多邊形塊的舖設。已知正n邊形磚塊一個內角的大小為:
(1/2-1/n)×360°
因為三百六十度角須要m個內角同時圍繞同一頂點才能補滿。因此
(1/2-1/n)×360×m=360
亦即
1/m+1/n=1/2
可是,因為n≧3,所以
0<1/2-1/m=1/n≦1/3
因為3≦m≦6
所以得到的結論為:
m=3時,n=6
m=4時,n=4
m=5時,n不是整數
m=6時,n=3
所以,我們由以上推論得知,只有正六邊形三個、正方形四個、正三角形六個時才能圍成三百六十度。
這個性質在畢達哥拉斯學派早已證明了平面可以用三角形、正方形及正六邊形填滿(圖),此外他們也發現空間可用正立方體填滿。