抽出一张A4纸,对折一次,你会得到两张A5纸;再对折一次,得到A6纸……如此循环。你是否注意到,无论你对折多少次,得到的小纸张都和原来的A4纸形状相似,只是等比例缩小了?
这并非巧合,而是藏在一个看似简单却无比精妙的数字里:√2(约等于1.414)。这个比例,是A4纸及其所属的ISO 216国际标准纸张体系的核心秘密。
√2:一个“对折不变形”的魔法数字
要理解这个魔法,我们不妨做个思想实验。假设我们想要一张纸,对折后形状不变。那么,折叠后的长宽比必须和折叠前一致。
设原纸的长边为 a,短边为 b,长宽比就是 a/b。当我们沿着长边对折后,新的长边变成了原来的短边 b,而新的短边则变成了原长边的一半 a/2。此时,新纸张的长宽比是 b / (a/2) = 2b/a。
为了让对折前后形状相似,我们要求两个比例相等:
a / b = 2b / a
接下来就是简单的数学计算:交叉相乘,得到 a² = 2b²。然后,等式两边同时除以 b²,得到 (a/b)² = 2。最后,对两边开方,结论便浮出水面:
a / b = √2
瞧,这个“对折不变形”的完美比例,就是√2!这意味着,一张√2比例的纸,无论你如何对折,它的形状始终如一。A4纸(尺寸为210×297毫米)的长宽比297/210,精确计算后正是非常接近√2。
这个神奇的数学特性,带来了极大的现实好处,主要体现在高效与公平上。
无缝缩放,极致高效:正因为对折后比例不变,出版社和设计师的工作变得异常轻松。一本A4尺寸的宣传册,可以直接无损地缩小到A5尺寸印刷,所有内容排版完美适配,无需重新设计。从大幅海报(A0)到小小便签(A7),整个A系列纸张构成了一个完美衔接的“几何家族”。
减少浪费,降低成本:在A系列纸张的体系中,最大的A0纸面积被定义为1平方米。将A0对折得到2张A1,A1对折得4张A2,以此类推。这种设计使得在裁切纸张时几乎没有任何浪费,最大化地利用了原材料。对于大批量生产和采购来说,这种标准化带来了巨大的成本节约。
所以,下次当你拿起一张看似平凡的A4纸时,不妨多看它一眼。它不只是一张纸,更是数学理性与实用主义完美结合的典范。它承载着从古希腊到现代标准的智慧传承,将√2这个抽象的数学常数,化为了我们工作中触手可及的便捷与高效。
此外,你知道一张A4纸最多能对折多少次吗?
#趣味知识科普#A4纸秘密#纸张比例学#√2的魔法#数学之美#生活中的科学#实用小知识
本文在科普新媒体平台“蝌蚪五线谱”刊发,经授权发布
该图片可能由AI生成 该图片可能由AI生成