图形的拼折

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  图形的剪拼是一类十分有趣的数学问题,它对于提高观察能力、推理能力、想象能力和动手能力都是十分有益的。
  例1:将图1剪成3块,然后拼成一个正方形。
  【分析】观察图1,可知它是由一个边长为3的正方形,剪下了一个边长为1的正方形所剩下的图形,因此它的面积是8。面积是8的正方形,边长是多少呢?
  因为8=22+22,因此我们可以把问题看成“用两个2×2的正方形,剪拼成一个面积为8的正方形”。这样一转化,容易推算出所拼成的正方形的边长等于2×2的正方形对角线的长。但要注意,只能“把图1剪成3块”。
  【解】把图1分割为8个1×1的正方形,找出直角三角形ABC,由于AB=BC=2,于是斜边AC就是要拼成的正方形的边长,过D作DE垂直于AC,就将原图形分成3块(图2),然后可以拼成一个正方形(如图3)。
  例2:如图4,直角梯形ABCD的上底AB=15厘米,下底CD=25厘米,高AD=40厘米。试画一条直线,然后沿这条直线将图形剪成两块,使这两块能完全重合。
  【分析】直角梯形面积为×(15+25)×40=800(平方厘米)。那么剪成两块后每块面积都应是400平方厘米。通常,我们容易想到作梯形的中位线EF,因为它的长度正好是上底与下底长度之和的一半。但梯形ABFE与梯形EFCD的面积不相等。经过F作上、下底的垂线GH,因为△BFG与△CFH的面积相等,于是我们可以想到从梯形EFCD上割出一块与△BFG或△CFH的形状、大小完全一样的三角形补到梯形ABFE上(如图5)。图中EF=FG=FH=20厘米,EM=BG=HC=5厘米。
  【解】从ED上找一点M,使EM=5厘米,连接MF即为所求直线,沿直线MF将直角梯形ABCD剪开就可以了。
  例3:将图6剪成两块,然后再将这两块拼成一个正方形。
  【分析】容易数出,图6的面积是16,由此算出,拼成的正方形的边长是4,但只允许剪成两块,因此必须用折线来分割。(如图7)
  图形剪拼看上去是动手操作问题,但却少不了计算。解题的关键是:抓住“剪拼前后图形面积相等”,然后根据这个等量关系及所要剪的块数、所拼成的图形特点,确定从什么地方剪开、怎样拼合。
  如果要拼成的图形是正方形,要注意应用“在等腰直角三角形中,以斜边为边的正方形面积,等于以直角边为边的正方形面积的2倍”。
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