玩转内接多边形(一):任意多边形内均存在内接正三角形

    这本电子书的第五章非常牛 B ,里面讲到了一系列与多边形的内接图形有关的定理及其证明。有意思的是,同样是研究多边形的内接图形,当具体的研究对象不同时,证明手段也各有各的精彩,并且十分难得的是,这些证明都极具欣赏价值。读完这些巧妙的证明后,我迫不及待地想与大家分享。这里我们先来热热身,看一看最简单的情况:一个多边形内是否总能内接一个等边三角形。

 
 
 

    答案是肯定的,任意一个多边形内总存在一个内接等边三角形。一个非常直观的证明是,令 P 为多边形边界上的一点, Q 点为多边形上的一个动点。以 PQ 为边作等边三角形,把这个三角形的第三点记作 R 。当 Q 离 P 点充分近的时候, R 显然在多边形内部;当 Q 点运动到离 P 点最远处 Q’ 时,多边形内的任意一点到 P 的距离都比 PQ’ 小,因此此时 R 点只可能在多边形外。但 R 的运动轨迹显然是连续的,因此在运动过程中它一定经过了多边形的边界。此时,我们就找到了多边形边界上的三个点 P 、 Q 、 R ,它们组成了一个等边三角形。

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也说Pizza问题:分享几个漂亮的证明

    显然,过 Pizza 的圆心作四条直线,把一个周角平分成八等份,则整个 Pizza 饼也被分成了八等份。我们也很容易联想到,如果过圆心外的一点做出四条直线,并且同样满足每两条相邻直线夹 45 度角,那么这八块 Pizza 饼显然是不一样大的。考验你直觉的时候到了:你认为蓝色面积之和与红色面积之和相比,哪个大一些呢?

  

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经典智力题:自行车往哪个方向行驶?

    这是一个经典智力问题,不知道大家见过没。下图是一辆自行车在泥地中驶过留下的痕迹,你能据此判断出这辆自行车是从左往右行驶的还是从右往左行驶的吗?

   

    提示:题目条件是充分的,根据这两道车轮印我们足以判定车行方向。这和图中的线条粗细、边缘锯齿没有关系,你完全可以把两道痕迹当作没有粗细之分的理想曲线;为了解决这个问题,必须仔细分析自行车驶过后两道车轮印一定会满足的几何性质。

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