立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)

日本筑波大学生物学教授芳贺和夫(Kazuo Haga),在等待实验结果的时候喜欢用折纸打发时间,他发现了以下的有趣结果。

一、芳贺折纸第一定理:

如图,将正方形 ABCD 对折找到中点 E,展平,随后将纸的右下角向上翻折,使点 C 与点 E 重合并将纸折平,底边 CD 翻折至 IE,IE 与 AD 交于点 H。则:H 为 AD 边三等分点。

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(1)

以下为证明过程:

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(2)

二、芳贺折纸第二定理:

如图,正方形 ABCD,E 为 AD 边上的三等分点(ED<AE),将△CDE 沿着CE 翻折得到△CFE,延长 EF 与 AB 交于点 G。则:G 为AB中点

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(3)

以下是证明过程:

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(4)

三、芳贺折纸第三定理

在正方形纸 ABCD 中,取 AD 中点 E,将 CD 边翻折,使 CD 经过点 E,C点的对应点落在 AB 上,如下图,得到折痕线 FG。则:点 C'是线段 AB 的三等分点。

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(5)

以下为证明过程:

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(6)

四、我们看n等分

如果我们已经得到了n-1等分一张纸,如下图:

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(7)

立体几何切接公式(几何模型芳贺折纸定理)(8)

由上面的式子可知,我们得到了一种n等分的方式。

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