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謝爾賓斯基三角形

三維版本的謝爾賓斯基三角形
謝爾賓斯基三角形,它的豪斯多夫維是log(3)/log(2) ≈ 1.585。

謝爾賓斯基三角形(英語:Sierpinski triangle)是一個分形,在二十世紀初以波蘭數學家瓦茨瓦夫·謝爾賓斯基命名,但這類圖案曾廣泛地出現十三世紀科斯馬蒂英语Cosmatesque式的石雕裝飾上。[1]它是自相似集的例子。

構造

去掉中心

  1. 取一個實心的三角形。(多數使用等邊三角形)
  2. 沿三邊中點的連線,將它分成四個小三角形。
  3. 去掉中間的那一個小三角形。
  4. 對其餘每個三個小三角形重複1。

取其他形狀,如一個正方形,用類似的方法構造,也會得到類近謝爾賓斯基三角形的圖案:

混沌遊戲

動畫展示由混沌遊戲得到的謝爾賓斯基三角形

用隨機的方法(Chaos Game英语Chaos_game),都可得到謝爾賓斯基三角形:

  1. 取平面上三點A,B,C,組成一三角形
  2. 任意取三角形 ABC內的一點
  3. 畫出 P和三角形其中一個頂點的中點,并将P移动到这个点
  4. 重複3

L系統

下圖展示了曲線如何逼近謝爾賓斯基三角形。

這條曲線以L系統來記述為:

變數: A , B
常數: + , -
公理: A
規則:
A → B-A-B
B → A+B+A
  • A,B : 向前
  • - : 左轉60°
  • + : 右轉60°

性質

對整數維度 ,將一個物體每邊都放大一倍時,物體的體積會增大 倍。對謝爾賓斯基三角形,將它放大一倍會得到三個與原圖案一樣大小的三角形,因此它的豪斯多夫維

謝爾賓斯基三角形的面積為零(見勒貝格測度)。每一次迭代後圖案的面積都是原來的 ,無窮迭代令該面積收斂於零。[2]

外部連結

  1. ^ Williams, Kim. Stewart, Ian , 编. The pavements of the Cosmati. The Mathematical Tourist. The Mathematical Intelligencer. December 1997, 19 (1): 41–45. S2CID 189885713. doi:10.1007/bf03024339. 
  2. ^ Helmberg, Gilbert, Getting Acquainted with Fractals, Walter de Gruyter: 41, 2007, ISBN 9783110190922 .
Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

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