臺灣國際科展

完美長方形

科展類別
臺灣國際科展
屆次
2007年
科別
數學科
學校名稱
嘉義市立民生國民中學
指導老師
張仁澤
作者
郭印川、李佳穎
關鍵字
長方形 正方體

摘要或動機

正方形和長方形是每一個人都非常熟悉的圖形,但其中卻隱藏了非常多奇妙的“數學之謎”。 所謂「完美長方形」是:在一個長方形中 (長、寬不等),能否分割出最少大小相異的正方形。 這個研究中,首先用「草圖」的解題方法研究完美長方形,接下來利用「平面圖形」的解題方法可簡化計算的過程,最後利用「對偶關係」證明出:完美長方形的最少階數為 9 階。 進而,我們將這個問題擴展至三維空間,思索在一個長方體中(長、寬、高都不等長) ,能否仿照二維空間,分割出最少大小相異的正方體,而完成這個研究。 Square and the rectangle are figures that everyone knows well very much, but what a wonderful " mystery of mathematics " is hidden among them. What is called the perfect rectangle is whether in a rectangle (its length and width is different ) could cut apart two squares as the least difference in size . In this research, the solution approach of "the sketch map" is used to study the perfect rectangle at first, then the solution approach of "the level figure" to simplify the complicatied calculation of the solving course , and "the dual relation" is finally used to prove 9 orders are the least orders for a perfect rectangle . And then, we expand this question to three-dimensional space, considering in a cuboid (its length, width, and height is different) whether could follow the two-dimensional space model to cut apart two squares as the least difference in size, and finish this research.


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