前一篇文章我们讨论了点阵网格包含的正方形数目,在这些网格中你可以作出任意你想要的正方形,使得正方形的四个点分布在这些点上,但对于点阵网格上的图形分布问题,是一种非常复杂的问题,正方形只不过是最简单的图形而已。

如下我们进一步一讨论,这些点阵网格可以作出多少个等边三角形,使得等边三角形的三个顶点落在这些网格点上

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(1)

这个问题不像正方形那么明显,你是很难看出来的,我们首先可以先让等边三角形的两个顶点落在网格点上,然后再确保第三个顶点也位于这些点上

首先我们看如下图样式,这种情况是不行的

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(2)

我们继续。如下样式也是不可以的

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(3)

如果我们试图将等边三角形倾斜,看是否可以?如下样式与我们的目标差得很远

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(4)

如下样式,也是不可以的,或许该网格根本没有等边三角形

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(5)

如果我们使用更大的网络或者是无限大的点阵网格,上面至少会有一个等边三角形吗?第一个提出这个问题的法国数学家:爱德华.卢卡斯,卢卡斯以研究斐波那契数列而闻名于世。他给出了求斐波那契数列第n项的表达式,并发现了著名的卢卡斯数列

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(6)

如果给出无限大的点阵网格,你会得到一个非常接近等边三角形的图形,

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(7)

我们将点阵距离设定为1MM,现在让我们制作一个带有边的巨大等边三角形,这个三角形是非常非常的接近等边三角形,但仍然是无法满足三个点在点阵网格上的要求

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(8)

关于这个问题的结论,爱德华.卢卡斯给出了系统的证明,下一篇我们继续讨论

数学向量的点积游戏 在点阵网格上是否能作出一个等边三角形(9)

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