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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / math / 17445 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-27  |  2.7 KB

  1. Path: sparky!uunet!pipex!bnr.co.uk!uknet!pavo.csi.cam.ac.uk!gjm11
  2. From: gjm11@cus.cam.ac.uk (G.J. McCaughan)
  3. Newsgroups: sci.math
  4. Subject: Re: Two (I think) interesting Problems
  5. Message-ID: <1992Dec28.013845.23064@infodev.cam.ac.uk>
  6. Date: 28 Dec 92 01:38:45 GMT
  7. References: <1992Dec23.134651.7759@neptune.inf.ethz.ch>
  8. Sender: news@infodev.cam.ac.uk (USENET news)
  9. Organization: U of Cambridge, England
  10. Lines: 38
  11. Nntp-Posting-Host: apus.cus.cam.ac.uk
  12.  
  13. 1. To fold a sheet of paper into a regular pentagon: If it's an A4 sheet
  14. of paper (or any other of the A... sizes; what matters is that the ratio
  15. of the sides should be root(2)) there is a fairly elegant way to do this
  16. with perfect accuracy. It goes like this:
  17.  - Find the centre of the piece of paper by folding both pairs of opposite
  18.    sides together.
  19.  - Fold all four corners to the centre, producing a sort of hexagonal
  20.    shape.
  21.  - Fold this in half along what was the shorter of the two "orthogonal"
  22.    folds in the first step.
  23.  - You now have a sort of five-sided greenhouse shape. Fold the two walls
  24.    of the greenhouse in so that the top of each wall is on the line of
  25.    symmetry of the shape, and so that the line joining that to the corner
  26.    newly created by this fold is perpendicular to that line of symmetry.
  27.  - You now have a regular pentagon.
  28. The last step sounds intimidating, but if you've got the earlier stages
  29. right it's easy because you can see it's producing a regular pentagon.
  30. This produces a pentagon with a couple of "flaps" folded back; if you fold
  31. the pentagon in the right way (in the second stage, fold two opposite
  32. corners and then the other two opposite corners) you can then stick 12 of
  33. these things together and make a quite rigid dodecahedron!
  34.  
  35. 2. You cannot draw an equilateral triangle all of whose corners are at points
  36. of a square grid. (Proof: Set up coordinates so that the "grid points" are
  37. exactly the points with integer coordinates. Now, on the one hand the area
  38. of the triangle is root(3)/4 times square of side length = root(3)/4 times
  39. an integer; on the other, if the vertices are (x1,y1) (x2,y2) and (x3,y3)
  40. you can check that the area is (plus or minus) the determinant of the matrix
  41. (1 1 1   /   x1 x2 x3   /   y1 y2 y3) over 2, which is half an integer. Hence
  42. root(3) is rational. But it isn't: contradiction.)
  43. You can get pretty good approximations, of course: for instance, put two
  44. vertices 8 squares apart along a grid line, and the other one half-way between
  45. but displaced by 7 squares. I'm sure you can do better than this without too
  46. big an increase in size...
  47.  
  48. -- 
  49. Gareth McCaughan     Dept. of Pure Mathematics & Mathematical Statistics,
  50. gjm11@cus.cam.ac.uk  Cambridge University, England.    [Research student]
  51.