[FGO学术]圣石中的数学知识

这次我们别谈小说了。让我们谈谈圣斯巴。

Saint quartz是未知手机游戏(我敢肯定)命运/大订单中唯一的付费项目。在游戏中,它是一块隐藏着神力的石头,决定了无数未来观念的存在结晶后,也被称为伪精神结晶。

当然,圣石的主要功能是召唤、更新习俗和恢复体力。简言之,了解FGO的玩家一定对这种有尖角的彩色小石头并不陌生。所以,这一次,让我们来探索什么可能在神圣石阵中不那么出名-神圣石阵中的数学知识。

圣晶石这样的几何体在我们的生活中并不多见,一眼看过去,好像知道它大概是个什么样子,又好像不知道。不过好在圣晶石的形状是规则的,就让我们来一点点地用数学的眼光分析圣晶石的外形。

首先要知道的是,一个正四面体,是可以被正好放进一个正方体当中的,如图所示:

因为每条棱长都是正方体一个面的对角线长,所以很容易看出来各个棱长都相等,也就是说ABCD就是套在正方体当中的那个正四面体。

这时候,敏锐的FGO玩家都会注意到,正方体一共有8个顶点,而这个正四面体ABCD一共只占用了4个,也就是说还剩下4个顶点。

那么就把剩下的四个顶点也连起来吧:

于是不出意料地,我们得到了另一个正四面体EFGH,也就是用红色标注出来的那个。这时候,敏锐的FGO玩家都会注意到,这两个正四面体放在一起十分眼熟。什么?没看出来?好吧,我再加几条原谅色的辅助线:

什么?辅助线太多,更乱了?看来还是FGO肝得不够多,容我再稍微修改一下……

这时候,这坨东西的样子逐渐清晰起来,变成了FGO玩家熟悉的样子:

结论1:圣晶石有外接正方体。

也就是说,一颗圣晶石能被严丝合缝地放进一个正方体盒子中。为什么会这样呢?从上面的推导步骤可以知道,因为圣晶石是由两个全等的正四面体组合而成的,而这两个正四面体共用一个外接正方体……

明白了圣晶石的构造方式,我们就可以动用强大的解析几何来“解析”圣晶石了:建立坐标系,标出各个顶点的坐标。

这里不妨把正方体的棱长设成1,因为这样一来,正方体的体积也是1了,方便又直观。

在经过了一系列冗长但没什么技术含量,具体就是割割补补的计算之后,敏锐的FGO玩家一眼就可以看出圣晶石的体积是0.5 。

结论2:圣晶石的体积是它外接正方体体积的一半。

这是什么神仙结论!看起来尖角很多,似乎很吓人的圣晶石,体积竟然恰好是它外接正方体的一半?也许1是0.5的两倍这件事并不能让敏锐的FGO玩家信服。其实刚才如果把正方体的棱长设成是a,这样一来算出来的圣晶石体积就是0.5*a^3,虽然不如刚才直观了,还加入了一个代数a,但这就是背后隐藏着的更深一层的本质。

同时,在FGO当中还有着一个与圣晶石有着千丝万缕关联的道具——不是绿方块,是圣晶片:

圣晶片的外形就没有圣晶石那么吓人了,是喜闻乐见的正四面体,虽然一眼看上去就是圣晶石的一角,可是事情好像没有这么简单:

在游戏当中,七个圣晶片可以在商店里兑换一个圣晶石,可是圣晶石明明有八个角,至少也是8个圣晶片换一个圣晶石啊。贞德说,第八个角是运营的礼物,是神的赠予,并呼吁FGO玩家赞美运营

很显然,敏锐的FGO玩家不会相信这些鬼话

通过计算圣晶片的体积,可以得到下面的结论:

结论3:一个圣晶片的体积是圣晶石外接正方体体积的1/24,即一个圣晶片的体积是圣晶石体积的1/12

从这个结论里,敏锐的FGO玩家们可以知道,假如圣晶石的密度是均匀的,根据质量守恒定律,需要12个圣晶片才能换一个圣晶石,而不是仅仅8个。

所以说,运营送给我们的礼物其实不是一个圣晶片,而是5个!

……好吧,赞不赞美运营的事情以后再说。圣晶石当中的数学知识这次就讲这么多,希望敏锐的FGO玩家们在肝游戏的同时不要忘了观察生活,探索生活中的细微之处,保持旺盛的求知欲,做一个热爱生活,热爱学习的FGO玩家。

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