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魔方中的數(shù)學(xué):用初中幾何知識證明七階魔方內(nèi)外不等寬問題

2023-05-18 18:04 作者:點(diǎn)盛玩具官方  | 我要投稿

有些魔友可能知道,市面上的七階和七階以上的魔方,是買不到內(nèi)外等寬的,只能買到外層加寬或者面包形的。按照常規(guī)解釋就是:七階做成內(nèi)外等寬的話,角塊會掉出來。下面我們來用初中幾何的知識來證明一下~
【證明】假設(shè)我們現(xiàn)在有一個內(nèi)外層等寬的七階魔方,邊長為7,那每格就是邊長為1的正方形。



當(dāng)七階魔方外層轉(zhuǎn)到45度時(shí),角塊大概在下圖中的位置↓

然后我們做幾個輔助線,并標(biāo)注上A、B、C、D、E.


那么,AC就是外層一角暴露在外面部分的長度,AB就是角塊小方格對角線的長度。
這個時(shí)候,有些不喜歡數(shù)學(xué)的魔友開始犯困了……

別急,沒那么難~


下面我們來算一下AB和AC的長度:

因?yàn)槊扛裥≌叫蔚倪呴L為1,所以AB=√2≈1.41

這個七階魔方邊長為7,所以AE=7√2,CD=7.

所以AC=(AE-CD)÷2=(7√2-7)÷2≈1.45

即:AC>AB

因?yàn)锳C是暴露在外面沒有支撐的,所以AB也是一樣,相當(dāng)于懸空了。

所以外層和內(nèi)層等寬的話角塊就會掉下來,這樣是做不出來的。

妙啊~


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