پر کردن مثلثها با مثلثها
مثلث منتظم ، مثلثی است که اضلاع و زوایای آن همگی با هم برابرند (متساویالاضلاع و متساویالزاویه است). در اینجا نحوه پر کردن یک مثلث منتظم بزرگ با ۱، ۴ یا ۷ مثلث منتظم آورده شده است.

چالش
تعداد مثلثهای منتظم دیگری برای پر کردن یک مثلث منتظم بزرگ پیدا کنید. آیا میتوانید این کار را برای ۲، ۳، ۵، ۶، ۸، ۹ یا ۱۰ مثلث منتظم انجام دهید؟

اکتشاف
در صورت امکان، بیش از یک راه برای بدست آوردن برخی از این اعداد پیدا کنید.
یادداشت
چالش
در اینجا یک روش سیستماتیک برای ایجاد شمارشهای مختلف ارائه شده است.
مربعها: جای خوبی برای شروع با اعداد مربع است. پر کردن یک مثلث با مثلثهای ۱، ۴ و ۹ با الگوی منظمی که در تصویر زیر استفاده شده است، آسان است.

اعداد زوج: پس از کمی آزمایش، میتوانید الگوهایی برای ۶، ۸، ۱۰ یا هر عدد زوج بزرگتر دیگری به شرح زیر ایجاد کنید. با یک مثلث بزرگ شروع کنید و سپس مثلثهای کوچکتر را در امتداد یک ضلع قرار دهید.

جایگزینی یک مثلث: گام بزرگ بعدی این است که ببینیم هر مثلث در یک راهحل میتواند با هر راهحل موجود دیگری جایگزین شود. برای مثال، این کار در تولید الگوی عدد ۷ در مقدمه انجام شد - مثلث مرکز برای «۴» با چهار مثلث کوچکتر جایگزین شد تا «۷» تولید شود.
هر زمان که یک مثلث با چهار مثلث جایگزین شود، تعداد کل مثلثها ۳ برابر میشود. با فهرست راهحلها با استفاده از اعداد مربع و اعداد زوج شروع کنید: ۱، ۴، ۶، ۸، ۹، ۱۰، ۱۲، ۱۴ و ۱۶، و سپس به هر ورودی در آن فهرست ۳ عدد اضافه کنید تا به ۴، ۷، ۹، ۱۱، ۱۲، ۱۳، ۱۵ و ۱۷ برسید. ترکیب این دو فهرست، تمام احتمالات را تا ۱۷ به دست میدهد: ۱، ۴، ۶، ۷، ۸، ۹، ۱۰، ۱۱، ۱۲، ۱۳، ۱۴، ۱۵، ۱۶ و ۱۷. با استفاده از این ایدهها، هر عدد بالاتر از ۱۷ به اندازه کافی آسان است، و بنابراین به این نتیجه میرسیم که:
پاسخ: هر عددی به جز ۲، ۳ و ۵ ممکن است.
اکتشاف
بعضی از این اعداد را میتوان به بیش از یک روش تولید کرد. برای مثال، عدد ۹ را میتوان به صورت یک الگوی ۳ در ۳ یا به صورت ۶ به علاوهی سه عدد دیگر تولید کرد. البته، روشهای جالب دیگری نیز برای پر کردن یک مثلث وجود دارد که باید کشف شوند.