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      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

       政二街 2019-02-10

      取這樣兩組勾股數(shù),(3,4,5)和(5,12,13),有

      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

      沒什么稀奇的。

      稍加變形,

      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

      呃,再乘個π

      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

      光看等式,平平無奇。

      不妨畫個圖,從形的角度看看

      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

      等式的左邊和右邊剛好分別等于上圖紅色部分和綠色部分的面積。

      也就是說,紅色部分面積跟綠色部分的面積相等。

      竟然相等??!

      不由地想起來這樣一個問題:

      如果讓地球的直徑增加一個橘子的大小,那么周長需要增加多少呢?

      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

      這可是地球!那么大的家伙,直徑稍微變化一下,哪怕增加一個橘子的大小,周長肯定會變化上千公里吧!

      事實(shí)真是如此嗎?不妨一算。

      設(shè)地球直徑為D,橘子直徑為d,則地球直徑C=πD,增加一個橘子的大小后,周長C'=π(D+d),于是周長需要增大C'-C=π(D+d)-πD=πd

      只需要增加一個橘子的周長!

      假設(shè)有一只直徑10cm的大橘子,要讓地球的直徑增加10cm,那周長只需要增加大約31.415cm即可!

      竟然這么?。。?!

      再問一個問題,地球的直徑增加一個橘子的大小,地球體積和表面積增大了多少呢?

      奇妙數(shù)學(xué)之從兩組勾股數(shù)引發(fā)的幾何錯覺談起

      周長才增加不到40cm,體積和表面積能有多大變化???估計也就增加幾十個橘子的體積和表面積吧!

      事實(shí)真是如此嗎?不妨再算一算。

      將地球視為一個完美的球形,以半徑6400km計算,根據(jù)球體積公式V=4/3πr^3,則體積增加dV≈4πr^2dr≈25700000000000m^3!球表面積公式S=4πr^2,則表面積增加dS≈8πrdr≈8042477m^2!

      25700億立方米??!多了140個洞庭湖??!

      八百萬平方米?。?!多了十六個梵蒂岡!?。?/p>

      竟然這么大?。。?!

      多一塊橘子的大小,體積和表面積就能增大這么多,還真是劃算呢?。?!

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