巧分割 妙拼图

来源 :发明与创新(学生版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:margaretclouis
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  本文出示了一个问题的解决方法及解决问题后的延伸思考,给大家提供了一个学习数学的有效方法。
  问题:请你把任意一个凸四边形剪成四块。使这四块能拼接成一个矩形。
  方法:如图1所示,ABCD是一个凸四边形。分别取四条边AB、BC、CD、DA的中点M、Q、N、P,连结MN;再分别过点P、Q作PH1⊥MN,QH2⊥MN,垂足分别为H1、H2。此时,四边形ABCD被分割成四块。把四边形AMH1P绕点P逆时针旋转180°,把四边形CNH2Q绕点N顺时针旋转180°,再把四边形BQH2M沿射线BD的方向平移线段BD的长度,即可拼接成如图2所示的矩形。
  你知道如此剪拼能成功的道理吗?(可连结线段PM、PN、QM、QN得“中点∪PMQN”,证得MH1=NH2,MH2=NH1,进而分析可得)事实上,在图1中,当H1为MN上任意一点时,连结PH1,再过点Q作QH2//PH1,交MN于点H2(如图3)。在拼法不变的情况下,可得到平行四边形(如图4)。
  继续思考,你能用其他方法将任意一个凸四边形剪成四块。使这四块能拼接成平行四边形吗?
  如图5所示,分别取四条边AB、BC、CD、DA的中点M、O、N、P,连结MN、PQ交于点H。此时,四边形ABCD被分割成四块。把四边形AMHP绕点P逆时针旋转180°,把四边形CNHQ绕点N顺时针旋转180°,再把四边形BQHM沿射线BD的方向平移线段BD的长度,即可拼接成如图6所示的平行四边形。
  如图7所示,分别取四条边AB、BC、CD、DA的中点M、O、N、P,连结PN,MQ,过点B作BH//AD,交QM于点H。此时,四边形ABCD被分割成四块。把△PND绕点N逆时针旋转180°把△BQH绕点O顺时针旋转180°,再把△BMH绕点M逆时针旋转180°,即可拼接成如图8所示的平行四边形。
  
  再继续思考,能否将任意一个凸四边形剪成五块,使这五块能拼接成矩形?这里出示一种方法:
  如图9所示,分别取四条边AB、BC,CD、DA的中点M、Q、N、P,连结PN、QM;再分别过点D、B作DE⊥PN,BF⊥QM,垂足分别为E、F。此时,四边形ABCD被分割成五块。把△DNE绕点N逆时针旋转180°,把△DEP绕点P顺时针旋转180°,把△BQF绕点QN顺时针旋转180°,把△BFM绕点M逆时针旋转180°,即可拼接成如图10所示的矩形。
  事实上,在图9中,当E为PN上任意一点时,连结DE,再过点B作BF∥DE,交MO于点F(如图11)。在拼法不变的情况下,可得到平行四边形(如图12)。
  再继续思考,还有其他方法能将任意一个凸四边形剪成五块,使这五块能拼接成平行四边形吗?
  如图13所示,分别取四条边AB、BC、CD、DA的中点M、O、N、P,连结PM、PN、QN、QM。此时,四边形ABCD被分割成五块。把△AMP绕点P逆时针旋转180°,把△CNQ绕点N顺时针旋转180°,再把△BQM沿射线BD的方向平移线段BD的长度,即可拼接成如图14所示的平行四边形。
  简评:剪拼图形是一类有趣的数学问题,在思考过程中存在着极强的目的性,对提高思维品质有很大好处。
  随着被剪图形形状的变化,拼接后的图形形状也会作相应的变化。如,当图5中凸四边形对角线互相垂直时,图6将变为菱形;当图13中凸四边形对角线互相垂直时,图14将变为矩形;而当图13中凸四边形对角线相等时,图14中的平行四边形邻边之比为1:2。
其他文献
2007年4月,太湖流域高温少雨,太湖水位偏低,部分水域大规模暴发蓝藻,无锡市太湖饮用水水源地受到严重影响。一段时间内,用来食用的自来水水质也变得极坏,发出恶臭,严重影响了居民的饮用水安全,甚至一度出现了抢购瓶装纯净水的风潮。  2007年5月份,巢湖继太湖之后,也出现了蓝藻爆发的迹象,威胁着巢湖市的饮水安全。那么,究竟什么是蓝藻呢?蓝藻到底有哪些危害呢?  蓝藻在地球上大约存在了35~33亿年。
本文指出,交际课堂中的任务只有与关注形式和指导性练习有机结合,才能使任务型语言教学中国化、本土化,一切以学习为中心,真正提高我国外语教学的效率。
自动控制系统自六十年代在国际上开始应用以来,在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。生物制药属于高科技产业,行业发展前景极为广阔。由于具备高科
本文论述高校图书馆教育职能呈现多元化的特性。
该文通过对底板破坏深度、工作面支护及毫秒爆破参数的计算与分析,介绍了协庄煤矿十三层煤坚硬顶板、承压水上安全开采的成功经验.
奇异命案    对于一个人口不足千人的小镇来说,一起命案的影响力就如一个国家发生的金融危机那样受人关注。没有多久,案发现场就被围得水泄不通,给我们的工作带来了一些麻烦。  小镇共分为四个区:东南西北。每个区都有一个小型警局,每个局内只有6人,加起来总共24人。这起命案就发生在我所在警局的管辖区——南区。  这起命案的死者是本区有名的富豪,他的豪宅中有许多保镖,可是他们竟连一点动静都没有发觉。案发现
花生衣在民间被当作止血药应用,中医临床上主要用于治疗血小板减少性紫癜、血友病、再生障碍性贫血等疾病,疗效较好。然而迄今为止,花生衣止血的活性物质和作用机制仍不清楚