數學隨手拍-- 地磚裡的正方形

文與圖/維尼老師 |2012.04.05
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在中式的建築裡,靠路邊的房子通常都建有騎樓,也就是供人行走的走廊,走廊上方則是二樓的樓層,就好像二樓「騎」在一樓上面一樣,所以叫做「騎樓」,閩南語則把騎樓稱為「亭仔腳」。圖/維尼老師非報系



在中式的建築裡,靠路邊的房子通常都建有騎樓,也就是供人行走的走廊,走廊上方則是二樓的樓層,就好像二樓「騎」在一樓上面一樣,所以叫做「騎樓」,閩南語則把騎樓稱為「亭仔腳」。

由於建有騎樓的房子緊鄰馬路,所以一樓幾乎都用來開店做生意,為了讓人方便行走,也為了保固和美觀,通常騎樓的地面都鋪設地磚,其中又以正方形地磚最為常見。

鋪設整齊的地磚除了實用性之外,看起來也相當美觀,而且充滿了秩序感。這麼多正方形一個挨一個排列在一起,看著看著,不免會起個疑問:如果框出一塊區域,那麼這塊區域內大大小小共有多少正方形呢?


維尼老師以上面這個紅線框出的區域為例,每塊地磚本身就是一個正方形,而四塊地磚合在一起,會形成一個大一號的正方形,當然九塊地磚、整個區域本身的十六塊地磚,合在一起也都是正方形。




很明顯的,單獨一塊地磚的正方形共有十六個,那四塊地磚合成的正方形呢?大家仔細數數看,這種正方形一共有九個。



按照上面的方法去計數,可知九塊地磚和十六塊地磚合成的正方形,各有四個和一個,所以這個區域內,共有16+9+4+1=30個正方形。

好,只要細心數,一定可以算出總數。但是這樣一個一個算,太費事了!這裡面有沒有什麼規則性呢?

有的!小朋友有沒有發現?四種地磚的個數:16、9、4、1,分別等於4×4、3×3、2×2、1×1,是不是非常有規律呢?如果能找到這個規律,那麼,即使是更大的區域,都可以不必一個一個數,就能輕鬆的算出總數了。現在,維尼老師再框出一個比較大的區域,請小朋友算算看,這裡面大大小小共有多少正方形呢?




※答案:6×6+5×5+4×4+3×3+2×2+1×1=36+25+16+9+4+1=91個





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