这个新形状看起来像球根,它的顶边和底边都呈奇怪的荷叶边状。它当然不是一个矩形,所以我们很难猜出它的面积。我们似乎在倒退,但就像所有戏剧惯用的套路那样,在获胜之前英雄都免不了身陷困境。戏剧张力正在积累当中。
不过,即使被困于此,我们也应该注意到两件事,因为它们在整个论证过程中都成立,而且最终会给出我们要找的那个矩形的尺寸。第一件需要注意的事是,比萨饼皮外缘的1/2变成了新形状的弯曲顶边,另外1/2则变成了底边。所以,新形状的顶边和底边的长度都等于比萨周长的1/2,即C/2(图1-4)。我们将会看到,这个长度最终会变成矩形的长。第二件需要注意的事是,球根形状的斜直边正是原始比萨块的直边,所以它们的长度依然是r。这个长度最终会变成矩形的宽。
我们之所以还没看到关于期望矩形的任何迹象,是因为我们切分的比萨块不够多。如果我们把比萨切成8等份,然后按照图1-5所示的方式把它们重新组合起来,得到的图形看上去就会更接近于矩形。
事实上,这个比萨开始有点儿像平行四边形了。结果还不错,至少它正在逼近一个由直线围成的图形。新形状的顶边和底边也不像之前那样弯弯曲曲了,我们切分的比萨块的数量越多,它们就会变得越扁平。和之前一样,顶边和底边的长度还是C/2,斜边长度为r。
为了使整个图形更加规整,我们可以把最左侧的比萨块纵向切成等大的两部分,然后把其中一部分移到最右侧(图1-6)。
现在这个形状看起来就很像矩形了。不可否认的是,它仍然不够完美,因为饼皮的曲率导致该形状的顶边和底边呈荷叶边状,但至少我们在进步。
既然切分出更多比萨块似乎有所帮助,我们就继续切吧。在我们把比萨分成16等份,并像之前一样对最左侧的那块进行处理后,就会得到图1-7所示的结果。
我们切的份数越多,由比萨饼皮外缘产生的荷叶边状的顶边和底边就会变得越扁平。在这个过程中我们会得到一系列形状,它们都魔法般地趋近某个矩形,我们称该矩形为极限矩形(图1-8)。