直尺不够长时如何作出连接两点的直线?

这是《什么是数学》中射影几何章节中的一个小趣题:纸上两点 A 和 B,它们之间的距离大于直尺的长度,如何只用直尺作出过这两点的连线?注意,你只能使用笔和直尺,不能借助圆规等其它工具。

首先让我们回顾一下射影几何中的 Desargues 定理(上图)。Desargues 定理描述了一个由简单的点和线所构成的美妙的关系:平面上的两个三角形的对应顶点的连线共点,则对应边的交点共线。你可以多画几个图来验证这一结论,这里不再介绍完整的证明了。另外,虽然题目中的直尺不能连接距离太远的两点,但别忘了直尺可以无限延长一条已有的线段,你只需要不断重复“延长 - 描新点”的步骤就可以了。

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愤怒的小鸟 – 折纸

我想你一定有玩过愤怒的小鸟,这款长期霸占 App Store 与 Android Market 排行榜第一位的游戏在现实中除了有毛绒玩具版本外,还有折纸版本。

想自己制作愤怒中的可爱的小鸟吗?

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过纸张外的一点作直线

一道关于作图的趣题,大家来动动脑子。纸上有两条夹角很小的直线 a 、 b ,它们在纸外交于一点 O 。在纸上还有一点 P ,大致位置如上图所示。请你利用圆规和(没有刻度的)直尺作出一条同时过 O 、 P 的直线。当然,你不能把图作到纸张外面去。

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和为 90 度的一组锐角,正弦值之和一定大于 1

偶然瞥见一道很妙的题目:已知三个锐角 α 、 β 、 γ 的和为 90°,求证:sinα + sinβ + sinγ > 1

这个问题的证明方法有很多,不过大家一定会喜欢下面这个证明:

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点燃绳子究竟还能测出哪些时间?

有一根不均匀的绳子,烧完正好需要 1 个小时。如何用这根绳子测出半个小时的时间呢?答案很巧妙:把这根绳子的两头同时点燃,绳子烧完时正好就过了半个小时。更妙的是下面这个加强版:如何用两根这样的绳子来计时 45 分钟?答案是,把其中一根绳子的两头都点燃,同时点燃另一根绳子的其中一头;待到前一根绳子烧完之后,再把第二根绳子的另一头也点燃,于是便能测出 30 + 15 = 45 分钟了。

一个有趣的问题自然而然地产生了:假如这样的绳子足够多,哪些时间能够用烧绳子的方法测出来呢?

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