從一個最簡單的事實入手,如圖,一個正方形可以分解成4個小正方形,也可以分解成7個小正方形。
那麼,我們就想,一個正方形可以分解成多少個小正方形?
畫幾個圖,試一試,找找規律
顯然,不可能分解成2,3個小正方形。不要問我要證明,我就是分解不了,如果你找到分解方法,歡迎留言或投稿。
4個是可以的。
5個也是不行的。
6個。。。。。。要聰明的大腦才想得出來。
6個以上的,其實不用再一個一個嘗試了。
因為7=4 3,也就是将分解成4個正方形中,拿一個出來分成3個小正方形即可。
即7=4−1 4
顯然,一種分解數, 3都是可以實現的。
比如7=4 3可以
8個。。。。。是可以實現的,有了7作為基礎,不需要太聰明的大腦就可以做到了。
于是,9=6 3可以實現,10=7 3可以實現……
至此,我們将正方形分解完畢,結論是:一個正方形,不能分解成2、3、5個小正方形,其他數都可以。
怎麼樣,感覺不過瘾,讓我們把難度加一加。
考慮一下正方體的分解,如何?
顯然,最小的分解數是8。一個正方體最少能分解成8個小正方體,它們的邊長是原正方體的一半。
嗯……似乎不太好畫圖了哦,好吧,難度上來了,咱們就用大腦憑空想吧。
27也是很容易想的,因為隻要每個小正方體的邊長是原正方體邊長的三分之一即可。
8~27之間的分解呢?
仿照正方形的分解,我們可以知道,如果正方體能分解成n個小正方體,那麼拿其中一個正方體,分解成8個,就可以得到n 7個正方體。
也就是說,n 7是一定可以分解的。
所以,15是可以分解的。
8~15之間我找不到分解辦法。
16、17、18、19也找不到。
20就可以了,因為20=27−7,所以隻要将27的分法,其中8個正方體合并成1個即可。
呃……腦子還夠用否?
加油加油!
21不會分解。。。
22=15 7肯定是可以的,但我沒有去嘗試。
23、24、25、26我也不會分解。。。
27已經分解過了,最簡單的那種。
28不會
29=22 7肯定是可以的。
30、31、32、33不會
34=27 7肯定是可以的
35不會
36=29 7肯定是可以的。
37不會
38=64−27 1也就是将一個正方體每邊4等分,可以得到64個小正方體,将其中27個小正方體合并成一個正方體即可。
39=20 20−1也就是将正方體分成20個小正方體,拿出一個小正方體,分成20個小正方體,就得到39個小正方體了。
40不會
41=34 7肯定是可以的。
42不會
43=36 7肯定是可以的。
44不會
45=38 7肯定是可以的。
46=39 7肯定是可以的。
47不會
48=41 7肯定是可以的。
49=6×6×6−4(3×3×3−1)−9(2×2×2−1)
也就是先每邊6等分,得到6×6×6=216個小正方體,然後将正面的4組3×3×3個的小正方體合并成1個,将後面的9組2×2×2個小正方體合并成1個,就可以得到49個正方體了。
難度有點超綱了哦……
50=43 7肯定是可以的。
51=6×6×6−5(3×3×3−1)−5(2×2×2−1)
不需要解釋了吧,我相信你的大腦已經被數學改造得足夠聰明了。
52=45 7肯定是可以的
53=46 7肯定是可以的
54我想了好長時間才明白過來,可能你一下就明白呢。
先将正方體分成8個小正方體,其中6個不動,拿出兩個并排的正方體組成一個長方體。
再将這個長方體如下分解(下圖為正視圖)
這樣就可以得到
2×4×4×4−2(3×3×3−1)−4(2×2×2−1)=48個
于是54=48 6就可以分解了。
于我而言,54的分解超難了。
更大的分解數倒是簡單了,因為48~54都可以分解,那麼 7都是可以分解的,于是之後的所有數都是可以分解的。
好的,正方體分解完畢,結論:8, 15, 20, 22, 27, 29, 34, 36, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48……都是可以分解的,其他的數不行。
我就突然想:如果按照現代數學的尿性,一定有人把這個玩意兒擴展到n維空間,發幾篇SCI論文沒問題了吧。
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