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足球不只是一个球

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:你周末踢的足球蕴含着数学的奥秘。近些看,可以发现足球表面是由正五边形和正六边形重复排列组成的,这种图形被称为截半20面体:有12个正五边形的面和20个正六边形的面,共32个面。但是,在真正的截半20面体中,所有的正五边形和正六边形都完全是平面的,而为了抹除棱角,让球更圆,足球的表面的正五边形和正六边形都是鼓起的。截半20面体之所以比其他形状更引人注意,是因为它是一个阿基米德立方体。

数学概念:形状、几何学

你周末踢的足球蕴含着数学的奥秘。近些看,可以发现足球表面是由正五边形和正六边形重复排列组成的,这种图形被称为截半20面体:有12个正五边形的面和20个正六边形的面,共32个面。另外,每个正五边形的每条边都与一个正六边形相接,每个正六边形的每条边都与一个正五边形或另一个正六边形相接。但是,在真正的截半20面体中,所有的正五边形和正六边形都完全是平面的,而为了抹除棱角,让球更圆,足球的表面的正五边形和正六边形都是鼓起的。

截半20面体之所以比其他形状更引人注意,是因为它是一个阿基米德立方体。阿基米德立方体是以古希腊(也是人类历史上)伟大的数学家阿基米德的名字命名的,是指由两个或多个规则多边形(所有边长相等,如正六边形)组成的三维图形。与之相关的图形是柏拉图多面体,它的面也全部由相同的规则多边形组成(如正方体,它的面全是正方形)。

截半20面体不仅可以在体育中见到,它还以微观的形式出现在自然界,如巴氏球碳链,它是由60个碳原子组成的,以20世纪最伟大的建筑师巴克敏斯特·富勒的名字命名,直到20世纪80年代,人们才发现这种分子的形状是球形。某些病毒的形状也是截半20面体,如豇豆萎黄斑点病毒。无论是自然界还是人类世界,都会出现这种特殊的形状。

阿基米德多面体

阿基米德多面体共有13种,包括截半立方体,它的面是由正方形和三角形组成的;还有截角八面体,它的面是由正方形和正六边形组成的。

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