2014-05-24

如何把信紙摺三折【四】

<本集內容:介紹把信紙摺三折的方法>

<另請見新方法

集已經證明了,如下圖所示,線段CQ和DO的交點M在線段AB上的投映即為線段AB的三等分點。

 
接下來開門見山,圖文並茂地介紹如何把信紙摺三折。

<一> 先準備一張尺寸不詳的矩形信紙。要求:信紙長度不大於寬度的兩倍(各種常見的紙張系列均滿足此要求,見下表)。
紙張尺寸列表

<二> 將紙張沿着長邊(線段AB)對摺。
綠色蜂巢紋代表紙背,紫色代表新增的摺痕及標記,下同
綠色代表紙背,下同

<三> 攤開紙張,將AO對齊剛剛的摺痕摺下,將A點重合的位置用鉛筆記下(即C點)。

紅線表示之前已有的摺痕,下同

<四> 攤開紙張,將短邊AD對齊摺痕CO對摺,找到Q點(註:此步驟可與上一步對調次序)。



<五> 攤開紙張,對準C點、Q點,反轉摺下(註:反轉是為了看清C、Q點位置)
虛線表示被遮住了,肉眼看不到

再次攤開紙張,CQ、DO兩條摺痕的交點(即M點)用鉛筆記下。
M點位置用鉛筆記下

<六> 對齊長邊,反轉摺一條過M點且垂直於長邊的摺痕(註:同上,反轉是為了看清M點位置)





<結果> 摺痕MN即為長邊AB的三等分線(如下圖)。最後把B點所在的短邊對齊摺痕MN對痕,便順利把信紙摺三折了。大功告成。

<後記> 

寫這篇專題花了不少精力,讓筆者好幾個晚上都輾轉反側地思考幾何問題。當然收穫也是有的,首先它讓筆者掌握了徒手將信紙摺成三折的方法,以後筆者就可以吹牛逼了;其次也幫助筆者複習了尺規作圖、三角函數、相似三角形等幾何知識,聽說了所謂的“摺紙數學”(不明覺厲);可是,最有實用性的還是Auto CAD。

筆者讀書時期僅接觸過一次Auto CAD,是在“工程圖學”的上機課上。當時由於不是考試內容,老師也沒有要求,所以糊裡糊塗就過去了。後來筆者誤打誤撞,進了一家工程公司當打雜員,總算感受到Auto CAD的強大,於是趁着離職當日,便把破解版的Auto CAD拷了回到,省得日後四處求種求序列號。

話雖如此,在撰寫這篇專題以前,該軟件也基本只是擺設。

現在,筆者的Auto CAD技術還算不上純熟,圖畫得還比較粗糙,可是已經掌握到一些作圖技巧了。

希望日後有更多練習機會。畢竟掌握Auto CAD,也算是一技之長,也是可以寫進履歷表的。


 <全文完>

2014-05-19

如何把信紙摺三折【三】

<本集內容:分析三等分點的幾何性質>

<需要答案的讀者可直接跳到第四集

<另請見新方法

網上查資料時,偶然發現了"摺紙數學"一詞,筆者還是第一次聽說。這個摺紙數學嘛,據說可以做到一些連尺規作圖都做不到的事(如角的三平分問題)。而筆者居然無師自通地研究起摺紙數學問題,一股牛逼感油然而生。咳咳,該吃藥了......

既然摺紙法能做到尺規作圖做不到的事,說明摺紙與尺規作圖是兩個不同的體系。因此,第一集的尺規作圖,只需知道結果即可,步驟可以完全忘掉......



現在先做一道證明題,複習一下初中幾何!

如圖,線段AB的長度 |AB| = 2a;O為線段AB的中點,即 |AO| = |BO| = a;Q為線段AO的中點,即 |AQ| = |OQ| = a/2;N為線段AB的三等分點,即 |AN| = 2a/3;圖形AOCD為正方形;連結CQ、DO,使之交於M點;連結MN;求證MN┴AO。
 

證明:


以上證明僅為滿足筆者裝逼的欲望罷了。要是反過來,先過M點作MN┴AO於N,再求證N是AB的三等分點,那麼證明過程便會簡單得多(亦更有指導意義,日後再說)。具體過程如下:
1) 設|MN|=y、|NO|=x,即|QN|=|QO|-|NO|= a/2 - x;
2) tan(MON)=|MN|/|NO|=|DA|/|AO|=a/a=1;
  故|MN|=|NO|,即y=x
3) tan(MQN)=|MN|/|QN|=|CO|/|QO|=a/(a/2)=2;
  故x/(a/2-x)=2,即x=a-2x,即x=2a/3,得證。

出以上的證明題,並非像數學老師那樣存心要刁難讀者。細心的讀者朋友已經注意到,上述證明題的題設中僅包含正方形、垂直平分線、二等分點、垂直線、兩個已知點的連線等元素。根據上集的分析可知,這些元素都可直接摺出。換言之,圖上的一根根線段,實質就是我們在尋找的“摺痕”。答案已經呼之欲出了。

好吧,我承證答案也是偶然發現的......

<第三集完,轉下集>

2014-05-17

世界盃電影帖:City of God

學習累了,先看部電影放鬆一下......

界盃氣氛漸濃,關於本屆世界盃主辦國巴西的報導及節目亦越來越多。提起巴西,人們的印象無非是足球、森巴舞、嘉年華或者亞馬遜叢林。

可是,另一方面,貧民窟、街頭暴力、毒梟、搶劫等也是巴西不可忽視的元素。筆者最近就看到一則“奇葩”新聞:巴西警方警告遠道而來觀看世界盃的遊客,萬一遇到打劫“別反抗、別尖叫、別理論”,避免將“搶劫案”變成“謀殺案”。


各位如果想感受巴西“獨特”的街頭氣息,又不想千里迢迢去冒生命危險,就一定要看“上帝之城”這部電影。這部杰作堪稱是巴西黑幫文化的記錄片,不少內容據稱還是取材自真人真事。

故事發生在里約熱內盧的貧民區,一處名為“上帝之城”的地方。名字聽上去響亮光明,實際上卻是上帝都不敢逗留片刻、警察都不敢過問半句的罪惡之城。

阿炮正是在“上帝之城”土生土長的青年,然而在暴力和毒品的包圍下,生性懦弱的阿炮卻一心只想成為一名攝影師。《上帝之城》這部電影,正是透過阿炮的耳聞目睹、以及他的鏡頭,將這座人間地獄呈現給觀眾。

全片不僅劇情緊湊吸引、節奏明快,而且採用了類似《低俗小說》那樣的環狀敍事結構,
即將影片拆分成幾個互相獨立卻又環環相扣的故事,最後首尾呼應形成完整、閉合、戲劇性的“環”。這樣的結構,讓情節更加出人意表。

“長江後浪推前浪”,一代過去,一代又來,罪惡卻永遠存在。這或許就是上帝之城的真實寫照。 


多說無謂,直接上片。不用謝,我叫雷鋒。


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附-電影簡介:



片名:Cidade de Deus/City of God
中文譯名:上帝之城/無主之城/無法無天
年份:2002
導演:Fernando MeirellesKátia Lund
主演:Alexandre Rodrigues/Matheus Nachtergaele/Leandro Firmino
發行商: Miramax/Buena Vissta International
片長:130min
獲獎情況:獲奧斯卡4項提名,沒有獲獎

IMDB連結:http://www.imdb.com/title/tt0317248/
IMDB評分:8.7/10 from 394,670 users
IMDB排名:Top 250 #21

2014-05-12

如何把信紙摺三折【二】


聲明:本集內容比較乏味、亦不夠嚴謹科學、文字亦不夠精煉規範,讀者可直接跳過,或快速瀏覽即可。

<本集內容:對摺紙法進行簡單分析歸納>

<需要答案的讀者可直接跳到第四集

<另請見新方法

集我們以尺規法畫出了線段AB的三等分點,首先把結果貼出來。

然而,在沒有尺規的輔助下,可否憑摺紙的方法,找到C、D點的位置呢?對此,我們先要簡單對摺紙法進行分析。

對於一張矩形紙張,我們可以比較直接地摺出:

(1) 任意線段的垂直平分線:將紙張對摺,摺痕便是一條邊的垂直平分線;同理,將紙張上一根任意線段的兩端點對齊摺疊,摺痕即為該線段的垂直平分線;
紅色表示摺痕,蜂網表示紙張背面,下同
 
(2) 角平分線:將一隻角的兩條邊對齊摺下,摺痕便是該角的角平分線;
 
(3) 任意線段的垂直線:將線段疊齊摺下,摺痕便是該線段的垂直線;

(4) 任意線段的平行線:用(3)所述方法先摺出該線段(如圖中綠線)的垂直線,然後用相同方法對該垂直線(黑線)作垂直線,所得摺痕(紅色虛線)即為原線段的平行線;


(5) 貼着紙張兩條鄰邊的正方形:如圖,先摺一條垂直於紙張一邊(長邊)的摺痕,然後把長邊的一段與該摺痕疊齊摺下,再以鉛筆(或摺痕)記錄;
灰色虛線表示鉛筆痕,灰色陰影部分即為正方形

(6) 兩點的連線;

(7) 兩根線段(即兩條摺痕)的交點(圖略);

(8) ......

現在回到開頭的問題,假設有一張尺寸不詳的矩形紙張,其中AB為紙張的長邊,可否用上面歸納的8(或7)種摺法,摺出下圖所示的C、D點呢?
要是可行的話,只要最終在紙張上摺出CO線段,任務便告完成--即我們不靠尺規、器具,徒手精確地將信紙摺成了三等份。

但經過初步分析,除了A、B(紙張的兩隻角)、H(線段AB的中點)三點,以及線段EH的延長線(其中E點位置未知)之外,其餘點、線的位置均無法直接“摺出來”--最大問題是,在矩形(90度角)紙張上,不論怎樣平分、平行、垂直,結果都只會出現45度角和90度角,很難摺出正三角形特徵的60度角(或許可以?請高手不吝賜教)。

因此,接下來我們惟有以退為進,先分析三等分點C、D都有哪些幾何特徵,再看看能否僅以平行線、垂直線、45度角、90度角、垂直平分線、正方形這些元素,將C、D點定位出來。

<第二集完,轉下集>

2014-05-10

如何把信紙摺三折【一】

<本集內容:尺規法畫出線段的三等分點>

<需要答案的讀者可直接跳到第四集

<另請見新方法

伙伴們,很久沒有動腦筋了吧?筆者來給大家出道題:
給定一張尺寸不詳的矩形信紙,身邊沒有任何度量工具、更沒有器具輔助,如何把它精確地摺成三折(三個長寬完全相同的矩形)?
看似是非常簡單的小問題,不少人--包括筆者--恐怕卻毫無頭緒。當然,Google大神應該是知道答案的,但對於這種動動腦筋就能想到的幾何問題,筆者還是喜歡自己動手。

首先,得有圖,沒圖你說個J8--對於幾何學問題更是如此。所以,本集的任務便是畫圖。


以下先用經典的尺規作圖法,試找一條任意線段AB的三等分點。

2014-05-07

一句話結尾

下轉一故事與讀者分享
【值得思考】某人买了一坛好酒,放在小院,第二天,酒少了1/5,便在酒桶上贴了不许偷酒四个字。第三天酒又少了2/5,又贴了偷酒者重罚。第四天,酒还是被偷,于是贴尿桶二字,看谁还喝。第五天他哭了。桶满了……故事还没完,第六天,他再次在酒桶上贴了不许偷酒四字。那一天很多人都哭了......

2014-05-02

珠海馬拉松

從數年前開始鍛練長跑以來,筆者便一直盼望要參加一場10km賽事,因為迷你馬太短“不夠喉”,而半馬、全馬又不是一時三刻可以練成。然而,眾所周知,澳門馬拉松規模很小,沒有舉辦10km的賽事。想要挑戰10km,只好到鄰近城市去。

此前,香港渣打馬拉松幾乎是筆者的唯一希望。可是,參加渣馬不僅要繳付高昂的報名費、交通費、住宿費,還要受舟車之苦--要知道,坐船是件痛苦事。以上因素,大大減低了筆者對渣馬的興趣。

直至最近,跑友偶然提起珠海馬拉松,筆者才終於想起祖國的懷抱......

總括而言,今年珠馬(又稱“豬馬”、“蛛馬”)的時間相當適合,一來與澳馬相隔了半個月,二來又適逢回歸假期;路線也算是比較熟悉,基本上是從香洲出發,沿一段情侶路往返跑一圈,那是從拱北去廣州機場的必經之路;再拉攏幾個基友一起跑,那就完美了(住宿費也可以平攤了...)!當然,現在最重要的是加強訓練,確保有能力完成10km的比賽。

一、賽事資料

項目:珠海馬拉松分“半馬”(約21.1km)、10km及“迷你馬”(約4.2km)三項賽事,沒有全馬比賽。

時間:2014年12月20日,上午08:00開跑。

路線:三項賽事路線基本重合,但終點不同。其中10km賽事路線如下:
九洲城(起点)→景山路海滨北路凤凰南路海燕路情侣中路情侣北路(折返点1)→情侣中路海滨公园东门(终点)
路線圖(點擊放大)

關門時間:10km賽事,上午10:00賽道關門;即必須在2小時內完成比賽。


二、報名資料(參考2013年情況)

報名日期:比賽前三個月(約九月中)開始報名。

報名費:第一階段(頭兩個月內)報名,中國籍(包括港、澳、台同胞)跑半馬RMB60,10km RMB40,迷你馬RMB30。收費不比澳門馬拉松貴。

報名地點:澳門居民可以到羅理基博士大馬路南光大廈1樓中國旅行社報名,不建議網上報名,因為:
*线下网点报名的选手请到原报名网点领取号码布及物品组委会及网站报名的选手请到珠海市体育中心(註:位於香洲,從萬潤萬家坐33路巴士據說要1小時車程)领取参赛号码及物品。*
名額:半馬、10km各5,000人,迷你馬10,000人,額滿即止。


三、與澳門馬拉松比較

說好一國兩制,兩地比賽安排當然有許多不同之處,這裡主要講三點:
  1. 珠海的開賽時間晚一些,早上八點才開跑,因此不必三更半夜起床比賽;
  2. 珠海馬拉松,只有半馬運動員是用晶片計時的,其他項目都要自己填報成績;
  3. 珠海只有半馬提供衣物寄存服務。這也可以理解,因為只有半馬的起點、終點設在同一地方。(但不方便啊......)


參考:珠海馬拉松官網