中考题中也有“皮克公式”的身影

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  回到家,我就激动的把今天上课的收获告诉了当数学教师的爸爸.爸爸笑着说:“掌握公式还不够,要掌握获得知识的过程和方法,让我来考考你.”他找到了2013年常州市的中考卷的倒数第三题,我惊讶道:“皮克公式在这也会有用武之地?”
  (2013·常州)用水平线和竖起线将平面分成若干个边长为1的小正方形格子,小正方形的顶点称为格点,以格点为顶点的多边形称为格点多边形.设格点多边形的面积为S,该多边形各边上的格点个数和为 ,内部的格点个数为b,则S= b﹣1(史称“皮克公式”).
  小明认真研究了“皮克公式”,并受此启发对正三角形网格中的类似问题进行探究:正三角形网格中每个小正三角形面积为1,小正三角形的顶点为格点,以格点为顶点的多边形称为格点多边形,下图是该正三角形格点中的两个多边形:
  读完题,我非常有信心能把这题解出来.与原来背景唯一不同的就是将正方形网格换成了正三角形网格.很轻松的,第一行应该填8,第二行应该填11.我笑眯眯地朝着老爸说:“老爸,这题也太简单了,下面只要我去寻找规律就行了,真的没什么技术含量.”老爸笑而不语.我又开始埋头苦干起来,果然局势突变,我试图多次,很难以从仅有的两组数据达成统一的共识.我不想动脑筋的老毛病又犯了,开始找借口为自己脱身,翘着嘴向老爸求情:“爹地,看在我才是初一学生的份上,这题等我长大些再做吧.”老爸双手一摊,说道:“你再想想今天你是通过怎样的过程知晓皮克公式的?”老师上课的一幕幕又在眼前浮现,“哦哦哦哦,我应该创作更多的图,获取更多的数据.内部格点个数为0的情形,一个小正三角形不就是吗?此时 =3, b=0, S=1,两个小正三角形拼成的平行四边形也对啊!此时 =4, b=0, S=2,三个拼成的梯形情形: =5, b=0, S=3,四个拼成的正三角形还符合啊!我再记下来,这样的数据多多益善啊!此时 =6, b=0, S=4.这也太明显了,S= -2嘛!欣喜之情很快褪去,当内部格点个数为1时,S≠ -2,此时S= ,让我再画几个情形看看,果然依然符合.下面我又画了几种特殊情形,发现当内部格点个数为2时,S= 2,当内部格点个数为3时,S= 4,规律逐渐明朗, 后面加的数都是偶数,而且都是2×(内部格点数—1),所以结论是S= 2(b-1).老爸打开答案,我手舞足蹈,“对喽对喽”声此起彼伏.
  嘿嘿,同学们,我会做中考大题了,相信你也一定行的!
  (指导老师:王正海)
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