按理来说,三角形比四边形更加根本。但之以是先讲完四边形,再讲三角形,是由于三角形密铺基本上都能由四边形密铺演化而来。不相信?请听我逐步道来。
1. 任意三角形的密铺 我们在第二期讲过,平行四边形朝两个方向平移可以密铺平面。将任意三角形旋转 180° 可以拼成一个平行四边形,因此任意三角形能密铺平面,如下图。 由于任意相邻两个三角形都是旋转 180° 的关系,因此根本三角形在变形时,需担保每条边都中央对称,这样其旋转 180° 之后才与自身重合。 密铺结果如下: 2. 等腰三角形 在任意三角形的密铺办法中,长边与长边重合,短边与短边重合,因此两个相邻三角形的公共边是同一条边。而等腰三角形有两条边等长,因此一条公共边可以在这个三角形中是 AB,在另一个三角形中却是 AC。 照此思路,得到下图: 个中,每个三角形的两条边滑移反射,另一条边中央对称。 创造了吗,上图中两个等腰三角形组成的菱形,实际上是筝形密铺的变形特点——两组邻边滑移反射。 3. 等边三角形 连接正六边形的中央与 6 个顶点,可以将其分成 6 个等边三角形。其余,如果结合上一期中的旋转密铺办法,我们自然想到:或容许以先将等边三角形其绕一个顶点旋转 5 次 60°,形成一个正六边形,然后再密铺平面。 照此思路,便能得到下图中的密铺办法: 个中,每个三角形的两条边旋转 60° 相同,第三条边中央对称。你知道吗?埃舍尔的作品《对称水彩 94 条鱼》(1955)便是基于这种密铺办法的。 4. 等腰直角三角形 类似的,由于正方形可以由等腰直角三角形旋转拼成,因此存不才图的密铺办法: 个中,每个等腰直角三角形的两条边旋转 90° 相同,另一条边中央对称。 5. 120° 等腰三角形 同样地,等边三角形可以由含 120° 的等腰三角形旋转拼成,故存不才图的密铺办法: 个中,每个三角形的两条边旋转 120° 相同,另一条边中央对称。 在前几期文章中,我们先容了 5 种基于三角形的密铺和 12 种基于四边形的密铺。在 Alain Nicolas 的 35 种密铺办法中,还有 5 种对称性很强的四边形密铺办法(即 1Sa、2Sa、2Sb、3Sa、4Sa),笔者认为其属于这 12 种密铺办法的分外情形,未将其单独列出。是否妥当,还请读者评判。 接下来我们将先容基于六边形的密铺。之以是先跳过五边形,一方面是由于某些五边形密铺以六边形密铺为根本,同时也由于五边形密铺问题比六边形密铺问题更加繁芜。 参考文献: en.tessellations-nicolas.com/method.php 作者 | 扬帆起航 552来源 | 小谜题大天下 按理来说,三角形比四边形更加根本。但之以是先讲完四边形,再讲三角形,是由于三角形密铺基本上都能由四边形密铺演化而来。不相信?请听我逐步道来。 我们在第二期讲过,平行四边形朝两个方向平移可以密铺平面。将任意三角形旋转 180° 可以拼成一个平行四边形,因此任意三角形能密铺平面,如下图。 由于任意相邻两个三角形都是旋转 180° 的关系,因此根本三角形在变形时,需担保每条边都中央对称,这样其旋转 180° 之后才与自身重合。 密铺结果如下: 在任意三角形的密铺办法中,长边与长边重合,短边与短边重合,因此两个相邻三角形的公共边是同一条边。而等腰三角形有两条边等长,因此一条公共边可以在这个三角形中是 AB,在另一个三角形中却是 AC。 照此思路,得到下图: 个中,每个三角形的两条边滑移反射,另一条边中央对称。 创造了吗,上图中两个等腰三角形组成的菱形,实际上是筝形密铺的变形特点——两组邻边滑移反射。 连接正六边形的中央与 6 个顶点,可以将其分成 6 个等边三角形。其余,如果结合上一期中的旋转密铺办法,我们自然想到:或容许以先将等边三角形其绕一个顶点旋转 5 次 60°,形成一个正六边形,然后再密铺平面。 照此思路,便能得到下图中的密铺办法: 个中,每个三角形的两条边旋转 60° 相同,第三条边中央对称。你知道吗?埃舍尔的作品《对称水彩 94 条鱼》(1955)便是基于这种密铺办法的。 类似的,由于正方形可以由等腰直角三角形旋转拼成,因此存不才图的密铺办法: 个中,每个等腰直角三角形的两条边旋转 90° 相同,另一条边中央对称。 同样地,等边三角形可以由含 120° 的等腰三角形旋转拼成,故存不才图的密铺办法: 个中,每个三角形的两条边旋转 120° 相同,另一条边中央对称。 在前几期文章中,我们先容了 5 种基于三角形的密铺和 12 种基于四边形的密铺。在 Alain Nicolas 的 35 种密铺办法中,还有 5 种对称性很强的四边形密铺办法(即 1Sa、2Sa、2Sb、3Sa、4Sa),笔者认为其属于这 12 种密铺办法的分外情形,未将其单独列出。是否妥当,还请读者评判。 接下来我们将先容基于六边形的密铺。之以是先跳过五边形,一方面是由于某些五边形密铺以六边形密铺为根本,同时也由于五边形密铺问题比六边形密铺问题更加繁芜。 参考文献: 干系链接>> 镶嵌画中的数学01:序言 镶嵌画中的数学02:平行四边形的密铺 镶嵌画中的数学03:分外四边形的密铺(一) 镶嵌画中的数学04:分外四边形的密铺(二) 传播数学,遍及大众 长按识别二维码关注我们 欢迎把我们推举给你身边的朋友 点击阅读原文创造更多好玩的数学。