狄奥多罗斯螺旋

伊丽莎白·内利


 

 

Theodorus螺旋(也称为平方根螺旋或毕达哥拉斯螺旋)是由连续的直角三角形构成的螺旋。每个三角形的边长为1,表示毕达哥拉斯定理的另一面填充了在定理中。

 

在上创建螺旋普惠制:

首先,使用栅格视图,在点(0,0)、(1,1)和(1,0)处创建三角形。接下来单击点(1,1)和斜边,创建一条垂直线。然后分别在点(1,1)和(1,0)上计时,并通过中心+点构建一个圆。使用点(1,1)、(0,0)和垂直线与圆的交点创建下一个三角形。继续此过程,直到螺旋完成。记住,组成螺旋的三角形的每个外边缘的长度必须为1。

 

一个完成的螺旋将看起来像这样。

 

Theodorus用这个螺旋证明了3-17的所有非方整数都是无理的。最初的螺旋线停在√17处,因为这是与图形其余部分重叠之前的最后一个斜边。然而,很久以后,埃里希·特乌费尔证明,无论螺旋线延伸多远,都不会有两个斜边重叠。1的边长也将延伸成一条永远不会穿过图形任何其他顶点的线。

 

 

螺旋增长率:

螺旋图中有两种不同的增长率:角度和半径。

角度:

如果αn是n个th三角形,然后tan(αn)=且连续三角形的角αn的增长率为αn=arctan

半径:

某三角形半径的增长n个

 

将一个圆分成5等分:

在解决如何将一个圆分割为5个相等部分的问题时,也可以使用螺旋线。我们首先创建第一个圆的半径,即√1。从那里,只需创建螺旋的其余部分,我们就可以创建较大圆的其他半径。

 

 

我们可以通过GSP计算看到,5个圆的所有面积都相等。我们从最内侧的圆AB的面积开始。接下来,我们计算圆AC的面积。从那里,我们从AC的面积减去AB的面积,看看两者相等。这个过程可以对每个连续的圆进行,方法是减去它正上方的圆的面积。

 

 

 

 

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