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第十四讲 几何图形剪拼
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几何图形剪拼主要包括图形的分割与拼接两方面.无论是分割还是拼接,图形的面积都是保持不变的,既
不能凭空多出一块,也不能有任何一块无故消失.本讲主要考察对于图形的直观感觉与判断,所以大家要勤于
动手,勇于实践,擅于总结规律,这才是解决图形剪拼问题的法宝.-
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例题1
请在图中标出分割线,把图形沿格线分割成形状、大小都相同的四个部分.(如果两个图形通过旋转或翻
转后重合,就认为它们的形状、大小是相同的).分析:图中有16个小正方形,我们要沿格线把图分割成4个相同的部分,每个部分就都应该由4个小正方形组
成.4个小正方形能组成哪些图形呢?
练习1
请在图中标出分割线,把图形沿格线分割成形状、大小都相同的四个部分.(如果两个图形通过旋转或翻
转后重合,就认为它们的形状、大小是相同的).
例题2
下图是由五个相同大小的小正方形拼成的.请把图形分别剪成四个形状、大小都相同的图形.
分析:题目中没有说要沿着格线分割,所以可以尝试着把图形画出格线再进行分割.
练习2
下图是由一个正方形和一个等腰直角三角形拼成的图形.请把这个图形剪成四个形状、大小都相同的图形.
在图形分割中,除了利用面积保持不变的特点,我们往往还会利用图形的对称性来分割.常见的对称性有以下两种:
(1)轴对称:
如果一个图形沿一条直线折叠,直线两侧的图像能够完全重合,这样的图形就叫做轴对称图形,这条直线
就叫做这个图形的对称轴.下图是一些常见的轴对称图形,其中虚线是对称轴.(2)旋转对称:
如果一个图形绕某一点旋转一定角度后,能够与自身完全重合,这样的图形就叫做旋转对称图形.特别地,
如果图形绕某一点旋转180度后与自身完全重合,这样的图形叫做中心对称图形,这一点叫做图形的对称中心.
下图是一些旋转对称图形,虚线表示某一方向旋转的角度.
例题3
从一张边长为7厘米的正方形纸片中,最多能裁出多少个长4厘米、宽1厘米的长方形纸条?请画图说明
剪裁方法.
分析:大正方形的面积是 平方厘米,小长方形的面积是 平方厘米.由于 ,因
此似乎最多能裁出12个这样的长方形.真的能裁出12个长方形吗?
练习3
从一张长10厘米、宽8厘米的长方形纸片中,最多能裁出多少个长5厘米、宽3厘米的长方形纸条?请
画图说明剪裁方法.
例题4
将下图分割成大小、形状都相同的四部分,使得每一块中都有A、B、C、D各一个.C D
D B C D
A A A
B B
B A
C C D
分析:每块中有A、B、C、D各1个,所以相邻的两个字母如果相同,它们之间一定有一条分割线,我们可以
先画出在相邻字母之间的分割线,如左图.注意到正方形可以按照旋转分割的方法分割成大小、形状都相同的
四部分,如右图.每条分割线绕中心旋转 90度后仍是一条分割线.我们可以在左图中试着画出这样旋转对称
的分割线.
C D
D B C D
A A A
B B
B A
C C D
练习4
将下面的图形分割成形状、大小都相同的四部分,使得每一块中都有A、B、C、D各一个.
C D
C B
B B A A
A A B
C D
C D D
例题5
将左图分割成三部分,拼成右图的正方形.请在左图中画出分割线,在右图中画出拼接线.3
3
1
7
4
4
分析:左图的面积是多少?拼成的正方形的边长是多少?如果两个图形的每边长度都是整数,能否把它们看成
是由若干个边长为1的小正方形组成的图形呢?
例题6
左图是一块 (单位:厘米)的长方形纸片.现在要沿虚线将它分割成三部分,再拼成右图所示的
边长为35厘米的正方形纸片.请在左图中画出分割线,在右图中画出拼接线.在这里,虚线划分成的小长方
形的大小均为 (单位:厘米).
分析:怎样的分割线才可以横向去掉14厘米,同时纵向增加10厘米呢?课 堂 内 外
数形结合思想
几何能直观地利用图形描述问题和分析问题.把复杂的数学问题变得简明、形象,有助于探
索解决问题的思路,预测结果.简单地说:就是指依托图形进行数学思考、想象.
数形本是相倚依,焉能分作两边飞?
数缺形时少直观,形少数时难入微,
数形结合百般好,隔离分家万事休,
几何代数统一体,永远联系莫分离.
——华罗庚
如果一个特定的问题可以转化为一个图形,那么,思想就整体地把握了问题,并且能创造性
地思索问题的解法.
——斯蒂恩(美国数学家)
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作业
1. 如图,请把图形沿格线分割成形状、大小都相同的四个部分,并在图中标出分割线.(如果两个图形通过
旋转或翻转后重合,就认为它们的形状、大小是相同的)
2. 如图,请把右图沿格线分成形状、大小都相同的五部分,使得每部分都恰好含有一个“○”.
○
○ ○
○ ○3. 如图,从一张边长为10厘米的正方形纸片中,最多能裁出多少个长 4厘米、宽2厘米的长方形纸条?请
画图说明剪裁方法.
4. 如图,将下面的图形分割成形状、大小都相同的四块,使得每一块中都有一个黑色圆圈和一个白色圆圈.
5. 如图,将左图分割成四部分,拼成右图的长方形.请在左图中画出分割线,在右图中画出拼接线.6
3 3
1 1
2 5
4