现在我使用平面几何来证明下面这个命题:
等宽六阶角块不会悬空,而等宽七阶角块会悬空
如图,将蓝色正方形ABCD(可以想象成魔方的顶层)绕着旋转中心旋转45°,得到紫色正方形A'B'C'D',连接A'C'交AD于M,过M作MP⊥A'B'、MQ⊥A'D',此时正方形A'PMQ就在正方形ABCD外了,这时把正方形A'PMQ看作是魔方的角块,若角块的边长小于A'P,那么此时角块就是悬空的了。
那么问题来了
A'P与A'B'的比值为多少呢?
证明如下:
可以看到,A'P与A'B'的比值介于六分之一和七分之一之间。
若把六阶做成等宽,那么角块边长等于魔方边长的六分之一,大于A'P与A'B'的比值,角块不会悬空。
若把七阶做成等宽,那么角块边长等于魔方边长的七分之一,小于A'P与A'B'的比值,角块就必然会悬空。
证毕。
等宽六阶角块不会悬空,而等宽七阶角块会悬空
如图,将蓝色正方形ABCD(可以想象成魔方的顶层)绕着旋转中心旋转45°,得到紫色正方形A'B'C'D',连接A'C'交AD于M,过M作MP⊥A'B'、MQ⊥A'D',此时正方形A'PMQ就在正方形ABCD外了,这时把正方形A'PMQ看作是魔方的角块,若角块的边长小于A'P,那么此时角块就是悬空的了。
那么问题来了
A'P与A'B'的比值为多少呢?
证明如下:
可以看到,A'P与A'B'的比值介于六分之一和七分之一之间。
若把六阶做成等宽,那么角块边长等于魔方边长的六分之一,大于A'P与A'B'的比值,角块不会悬空。
若把七阶做成等宽,那么角块边长等于魔方边长的七分之一,小于A'P与A'B'的比值,角块就必然会悬空。
证毕。