能够铺满地面的两个正多边形是什么正多边形???

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/04/29 18:00:38
有没有什么规律???

平面镶嵌:

正多边形有无限多种,正三角形、正方形、正五边形等等。其实,任何边数的正多边形都存在,因为可以设想将圆周n等分(n≥3),顺次连接相邻的分点,那么得到的内接多边形就是正n边形。
我们的问题是用正多形来镶嵌平面,也就是说取正多边形,彼此不重叠地铺放在地面上,不准有任何地面露出来。
显然,用同样大小的正方形、正三角形、正六边形,各自都可以铺满平面。

然而,如果这种镶嵌不限于用同一种正多边形,只要求同一种正多边形是有同样尺寸的。那么怎样寻求其它种类的镶嵌方案呢?

一、如果能实现平面的镶嵌,镶嵌图的每个顶点都必须是集中了几个正多边形的顶角。于是在每一顶点集中的顶角刚好拼成一个圆周角。因为每一个正n边形的内角为倍的直角,即,因此,要找到这样的拼图,须找到正整数n, p,q,r,……,使
这是个奇怪的方程式。其奇怪之处在于未知数的个数未确定,但限制未知数必须是不小于3的整数。这个方程不只有一组解,但是能有多少组解呢?
让我们先作一点分析。假定有m个大于3的整数满足方程,记为(n1,n2,n3...nm),即
于是有

由于n1,n2,…nm每个都不小于3,于是由,知道必有,故m≤6 。
又由于一个顶点处至少要有三个角拼在一起才行,否则必有超过或等于180°的角,所以m≥3。至此,我们的解答中,每一组解中未知数个数只能是3,4,5,6之中。现在看看怎样求解。
令n=3,则
令p=3,则
令q=3,则
令r=3,则
令s=3,则
令t=3,则
这就是说,我们找到了6个数,n=3, p=3, q=3, r=3, t=3,这组解记为(3,3,3,3,3)。请看图中的第二个图,这就是这组解相应的镶嵌图。
注意上面令s=3时,注定了t必须得3。因此上面求解中进行到r=3之后,有方程

(1)令s=4,试试则有
于是t=3,4,5,…,都会使这样的方程的右端成为负数,这是不可能的,故在n=3, p=3, q=3,r=3之后,s=4是不可能的。
(2)令s=5,试试,这时