摺紙數學

摺紙數學指的是對摺紙藝術從數學的角度加以研究。例如，研究某個特定的紙模型的可展性以及使用摺紙來解數學方程。

基本介紹

• 中文名：摺紙數學
• 定義：對摺紙藝術從數學的角度加以研究
• 研究成果：Huzita-Hatori 公理集
• 算法：《幾何摺紙算法》

定義

摺紙數學是指對摺紙藝術從數學的角度加以研究。比如，研究某個特定的紙模型的可展性（研究該模型是否可以攤平而無須把它弄破）以及使用摺紙來解數學方程。

解釋

某些經典幾何作圖問題例如三等分角，或者將立方體的體積擴大一倍（倍立方）等問題都被證明為尺規作圖不可能解決的。但是它們可以通過幾個摺紙步驟加以解決。一般地，摺紙可以通過作圖求解不超過4次的代數方程。Huzita-Hatori 公理集是這一領域的重要研究成果。

簡述

作為利用幾何概念對摺紙進行研究的結果，Haga定理可以用來把紙的一邊精確地三等分、五等分、七等分和九等分。其他定理則允許我們從正方形折出其它圖型，例如等邊三角形、正六邊形、正八邊形以及特定的矩形比如黃金矩形和白銀矩形等。

摺紙算法

從帶有摺痕的平紙重新折出原來的形狀這一問題已被Marshall Bern和Barry Hayes證明為NP完全問題。其它技術上的結果在《幾何摺紙算法》一書第二部分有更詳細的介紹。

套用

圖示對一張紙不斷對摺，其損失函式為如圖示，這裡L代表紙張的最小長度，t代表紙張厚度，n代表摺疊次數。這個函式是Britney Gallivan在2001年（那時候他還是個高中學生）提出的，他能把一張紙對摺12次。之前人們一直以為不管多大的紙最多只能對摺8次。

圖示