查看原文
其他

歇尔宾斯基三角,简单图形被挖的那么深奥

何威 数学可视化 2022-07-17


GeoGebra相关网址

1.官网:
     https://www.geogebra.org/
2.网页版:
     https://www.geogebra.org/graphing
3.软件下载:
     https://www.geogebra.org/download
4.官网资源:
     https://www.geogebra.org/materials


歇尔宾斯基三角


最近高三一轮复习到数列,备课的时候翻了翻课本,看到了歇尔宾斯基三角,所以做了一个模型,挺耗脑筋,给大家参考参考。最近接了一个广告养家糊口,很不好意思哈,明天要发出来,打扰大家


课本上的例题是这样的(扫描版,有点模糊):



本来想想这东西也没啥大不了的,不就是简单摆弄一下三角形嘛……结果查了一下资料才发现,这家伙已经超出了我的认知范围。


谢尔宾斯基三角形(英语:Sierpinski triangle)是一种分形,由波兰数学家谢尔宾斯基在1915年提出。它是自相似集的例子。也有的资料将其称之为谢尔宾斯基坟垛。



令初始三角形面积为1,重复一次操作后,每个剩余的黑色的小三角形的面积为1/4,因而三个黑色小三角形的面积为3/4;第二次操作我们得到9个黑色小三角形,每个面积为1/16,故总面积为9/16;按照这样的方法,黑色区域的面积将以1、3/4、(3/4)^2、(3/4)^3 ,…的规律延续,是公比为3/4的等比数列,当n趋近于无穷大时,它的面积为0。  



另一方面,黑色小三角形的周长会以3、9/2、27/4、81/8,…的规律延续下去,是公比为3/2的等比数列,当n趋近于无穷大时,周长为无限。  


也就是说,存在像谢尔宾斯基这样的图形---面积为0,周长为无限。这说明,加入无限后,有很多奇特的事发生。



好吧,一个那么简单的图形被搞到那么复杂!


还没完,这家伙还有一堆的变形!




还有三维的~~~



恕我才疏学浅,我只能以最简单的方式,用GeoGebra实现一个只有三重迭代的歇尔宾斯基三角。


用Python和Java的兄弟们见笑了。还有,几何画板也可以实现相关迭代,也是很厉害的。

欣赏一下怎么做的好了。这个制作过程耗费了我一个晚上才优化好,还是值得一看的。为了更好使用中文指令,这次用了GGB5.0 。看之前需要先明白如下指令。

描点(线段(A,B),1/3):绘制线段A,B,并描出一个三等分点
序列(表达式,i,1,8):循环执行表达式,i从1到8循环

好了,动手吧~


制作过程



B站地址:

https://space.bilibili.com/352464160腾讯课堂地址:https://ke.qq.com/course/408378?taid=3275621233212218


GGB——函数篇

1 GeoGebra动态显示指、对、幂函数图像

2.  六个核心函数,变一变就是高考函数压轴题

3.  让直线变“弯”的sin(x)和又爱又恨的对勾函数GGB——立体几何篇

1. GGB之正方体内切球的截面圆

2. GGB之三视图

3. GGB解决一道与圆柱圆锥截面相关的题

4. 佛山市南海区文数摸底考:四棱锥外接球

5. 印信——数学全国卷的文化气息

GGB——平面几何篇

1. GGB之三角函数线

2. GGB之正弦,正切函数

3. GGB之三角函数图像的平移伸缩

4. GGB之黎曼积分:定积分

5. 新罗棋布,眼花缭乱

GGB——概率统计篇

1. GGB探求二项分布的特性

2. GGB与正态分布密度曲线

3. GGB与条形统计图4. GGB与双变量统计分析——回归分析5.GeoGebra制图——单变量分析6.GeoGebra绘制双条形图7.GGB模拟三门问题(上)8.GGB模拟三门问题(下)GGB——趣味数学篇

1. Dandelin双球——GeoGebra完美呈现

2. 费脑筋的迭代——GGB实现勾股树

3. 精彩的迭代——GGB下的多边形旋涡

4. 童年的回忆——GGB下的万花尺

5. 数学人的浪漫你不懂!——GGB的爱

6. GGB之关灯游戏

7. GGB命令使用——制作时钟

8. GGB制作弦图与八卦

9.  当金刚石遇上GeoGebra~

10. GGB之平面截取圆锥

11. 教师节快乐,做个GeoGebra的小模型送给大家


关注后回复:

歇尔宾斯基三角课件

就可以下载课件,一起玩一玩~





点个“好看”你懂得!

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存