¿Por qué es significativo el hecho de que tres pirámides cuadradas idénticas conforman un cubo?

El hecho de que tres pirámides cuadradas componen un cubo le permite determinar el volumen de una pirámide, es decir, un tercio del área de su base por su altura, un hecho que los antiguos egipcios sabían.

Necesitará otro principio para llegar a esa conclusión formalmente, y ese es el principio de que los sólidos que tienen secciones transversales en cierta proporción también tienen volúmenes en esa misma proporción. Eso a veces se llama el principio de Cavalieri. Arquímedes utilizó una versión de ese principio.

Una vez que sabe que una pirámide cuadrada o triangular tiene un volumen igual al área de su base multiplicada por su altura dividida por tres, se deduce que cualquier pirámide sí y cualquier cono, como Euclides mostró los Elementos de Euclides, Libro XII, Proposición 10. Y usando el principio de Calvalieri nuevamente, puedes encontrar el volumen de una esfera.

Imagen de matematicasVisuales | Cavalieri: El volumen de una esfera.

Entonces, esta propiedad de pirámides cuadradas y cubos explica el factor de 1/3 que aparece en volúmenes de pirámides, conos y esferas.

Bueno, esto va mucho más allá de mis habilidades matemáticas …

Así que aquí hay una página que le permite imprimir un patrón para pirámides de papel que se combina para formar un cubo:
Modelos de papel de tres pirámides que forman un cubo

Me gusta esto:

Tenga en cuenta que estas no son sus pirámides básicas de estilo egipcio. Se ven un poco relajados. Slackamids

Estoy seguro de que hay muchas aplicaciones en el mundo real de este conocimiento más allá de la reacción “gee whiz, eso es genial”.

La primera aplicación que viene a la mente es, digamos que tiene una fábrica que produce un widget. Tal vez es un widget de forma extraña como este:
Y, la mejor configuración de empaque para ello, se parece más o menos a esa pirámide más floja.

A continuación, digamos, desea empacar la mayor cantidad posible en un contenedor marítimo cúbico y, finalmente, camiones de reparto.

Saber que 3 pirámides inclinadas y anidadas se pueden envolver juntas como cubos, y aún así dividirse para la venta de unidades individuales, es realmente útil y rentable.

El punto de las matemáticas no es “mundo real”, “significativo” o “hechos”.

El punto de las matemáticas es la belleza, la elegancia y la alegría.

No existen objetos matemáticos excepto en nuestra imaginación; pero, como los personajes de una novela, a veces hacen cosas que no queremos que hagan.

Como lo expresó Bertrand Russell

La matemática es la única materia en la que nunca sabemos de qué estamos hablando o si lo que decimos es verdad

Se puede demostrar que en n dimensiones, hay n pirámides idénticas que forman el cubo. Simplemente tome un vértice, y todas las bases se encuentran en el lado opuesto.