Квадрат и правильный восьмиугольник

Из четырёх оди­на­ко­вых пяти­уголь­ных частей и маленького квад­рата можно сложить как пра­виль­ный восьми­уголь­ник, так и квад­рат.

Квадрат и правильный восьмиугольник
Квадрат и правильный восьмиугольник

Согласно тео­реме Бойа­и—Гер­вина, любые два рав­но­ве­ли­ких (рав­ных по площади) много­уголь­ника на плос­ко­сти рав­но­со­став­лены — могут быть состав­лены из оди­на­ко­вых частей. В неко­то­рых слу­чаях уви­деть, на какие части надо раз­ре­зать много­уголь­ники, поз­во­ляют два наложен­ных друг на друга замоще­ния плос­ко­сти. Эта идея у нас уже встре­ча­лась, напри­мер, в одном из дока­за­тельств тео­ремы Пифагора: один слой — это замоще­ние плос­ко­сти квад­ра­тами двух раз­ных разме­ров, вто­рой слой — квад­рат­ная сетка.

Раз­ре­за­ние квад­рата и рав­но­ве­ли­кого пра­виль­ного восьми­уголь­ника на оди­на­ко­вые части даёт такая моза­ика: пер­вый слой — снова замоще­ние плос­ко­сти квад­ра­тами двух раз­ных разме­ров, вто­рой слой — сетка из пра­виль­ных восьми­уголь­ни­ков и маленьких квад­ра­тов пер­вого раз­би­е­ния.

Мозаика: квадрат и правильный восьмиугольник

Это раз­би­е­ние стало попу­ляр­ным в пер­вой поло­вине XX века, когда работу кэм­бридж­ского про­фес­сора Джеффри Томаса Бен­нетта опуб­ли­ко­вал извест­ный попу­ля­ри­за­тор матема­тик Генри Дью­дени. Но в 1970 году в наци­о­наль­ной биб­лио­теке Франции, нашлась пер­сид­ская рукопись неиз­вест­ного автора, дати­ру­емая при­мерно XIV веком, где раз­ре­за­ние уже при­ве­дено.

Anonymous Compendium /Paris, Bibliothèque nationale de France, Ms. Persan 169, fol. 181, 186bis

В этой же рукописи при­ве­дено и ещё одно пре­об­ра­зо­ва­ние квад­рата в восьми­уголь­ник, но с большим чис­лом частей.