📅  最后修改于: 2023-12-03 15:07:26.635000             🧑  作者: Mango
在一个正方形内,可以切出不同大小的六边形,但最大的六边形为正方形内切六边形(也称为斯诺夫环)。
如图所示,最大六边形的边长等于正方形边长的一半。
为了获得这个结果,我们需要对最大六边形进行推导和证明。具体而言,可以从两个不同的角度来探讨这个问题。
我们可以将正方形分成4个相等的小正方形。如图:
+-------+-------+
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| 1 | 2 |
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+-------+-------+
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| 3 | 4 |
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+-------+-------+
然后,我们从小正方形1开始,顺时针旋转拼合,如图所示:
+-------+-------+
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| 3 |
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+---------------+
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| | 2|
| 1 |-------|
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| | 4|
+---------------+
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| 6 |
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+-------+-------+
通过这种方式,我们得到了一个正六边形。正六边形的内切圆半径等于正方形边长的一半,因此,正方形内切六边形的边长也等于正方形边长的一半。
我们可以使用三角函数来推导正方形内切六边形的边长。
设正方形边长为2a,内接六边形的边长为x,如图所示:
+----+-------------+----+
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+----c-------------d----+
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+----+-------------+----+
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+----a------b------a----+
由于正六边形分为6个等边三角形,因此,正六边形的边长为
x = 2a * sin(30°) = a
因此,正方形内切六边形的边长等于正方形边长的一半。
综上所述,正方形内切六边形的边长等于正方形边长的一半,也就是说,最大的六边形为正方形内切六边形。
代码片段:
# 可以在正方形内切出的最大六边形
在一个正方形内,可以切出不同大小的六边形,但最大的六边形为正方形内切六边形(也称为斯诺夫环)。
![最大六边形示意图](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/HexagonInsideSquare.svg)
如图所示,最大六边形的边长等于正方形边长的一半。
为了获得这个结果,我们需要对最大六边形进行推导和证明。具体而言,可以从两个不同的角度来探讨这个问题。
## 推导方法一
我们可以将正方形分成4个相等的小正方形。如图:
+-------+-------+ | | | | | | | 1 | 2 | | | | | | | +-------+-------+ | | | | | | | 3 | 4 | | | | | | | +-------+-------+
然后,我们从小正方形1开始,顺时针旋转拼合,如图所示:
+-------+-------+ | | | 3 | | | +---------------+ | | | | | 2| | 1 |-------| | | | | | 4| +---------------+ | | | 6 | | | +-------+-------+
通过这种方式,我们得到了一个正六边形。正六边形的内切圆半径等于正方形边长的一半,因此,正方形内切六边形的边长也等于正方形边长的一半。
## 推导方法二
我们可以使用三角函数来推导正方形内切六边形的边长。
设正方形边长为2a,内接六边形的边长为x,如图所示:
+----+-------------+----+ | | | | | | | | | | | | | | | | +----c-------------d----+ | | | | | | | | | | | | | | | | +----+-------------+----+ | | | | | | | | | | | | | | | | +----a------b------a----+
由于正六边形分为6个等边三角形,因此,正六边形的边长为
x = 2a * sin(30°) = a
因此,正方形内切六边形的边长等于正方形边长的一半。
## 结论
综上所述,正方形内切六边形的边长等于正方形边长的一半,也就是说,最大的六边形为正方形内切六边形。