由三道數(shù)學(xué)題想到的變形

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  摘要:本文通過對七年級(jí)數(shù)學(xué)課本中的三個(gè)題的分析,基于利用不同的表示方法得出同一圖形面積不變的思想,針對各題得出了類似的變形,并得出了對應(yīng)的恒等式。若通過在教學(xué)中的引導(dǎo),讓學(xué)生小組合作完成這些問題,將進(jìn)一步拓展學(xué)生的發(fā)散思維、提高小組合作意識(shí)及能力。
  
  關(guān)鍵詞:面積,長方形,正方形,變形,恒等式
  
  在北師大版七年級(jí)數(shù)學(xué)下冊第一章中,有這樣的三個(gè)題:
  
  1、(第31頁)利用如下的長方形卡片拼成更大的長方形(每種卡片有若干張)。
  
  下面分別是小明、小穎拼出的圖形:
   
 。1)用不同的形式表示小明所拼長方形的面積,并進(jìn)行比較。
  
 。2)用不同的形式表示小穎所拼長方形的面積,并進(jìn)行比較。
  
  略解:(1)
  
 。2)
  
  2、(第37頁)如圖所示,邊長為的大正方形中有一個(gè)邊長為的小正方形。
  
 。1)請表示圖1中的陰影部分的面積。
  
 。2)小穎將陰影部分拼成了一個(gè)長方形(如圖2),這個(gè)長方形的長和寬分別是多少?你能表示出它的面積嗎?
  
 。3)比較(1)(2)的結(jié)果,你能驗(yàn)證平方差公式嗎?
  

                 
圖1                                                   圖2
  


  略解:(1);
  
 。2)長為,寬為,面積為;
  
  (3)
  
  3、(第40頁)一塊邊長為米的正方形實(shí)驗(yàn)田,因需要將其邊長增加米,形成四塊實(shí)驗(yàn)田,以種植不同的新品種(如圖3所示)。用不同的形式表示實(shí)驗(yàn)田的總面積,并進(jìn)行比較。你發(fā)現(xiàn)了什么?
  

圖3



  略解:總面積可以表示為:,
  
  還可以表示為:;
  
  通過比較,我發(fā)現(xiàn):。

  
  通過對以上三個(gè)題的分析,我發(fā)現(xiàn)它們都是利用不同的表示方法得出同一圖形面積,基于面積不變的思想,得出結(jié)論。為此,針對各題我得出了如下類似的變形:
  
  由第1題得到的變形:
  
  增加小卡片,可以得到以下拼圖(圖4、圖5)
  
  由圖4可以得到恒等式:
  
  由圖5可以得到恒等式:
  
  

      

圖4                                      圖5
  


  由第2題得到的變形:
  
  改變剪切方式(如圖6、圖10),利用不同的拼接方法可以得到不同的拼圖(如圖7、圖8、圖9、圖11):
  
  圖7拼成了一個(gè)長為a+b,寬為a-b的長方形;圖8拼成了一個(gè)底為a+b,高為a-b的平行四邊形;圖9拼成了一個(gè)兩底分別為2a、2b,高為a-b的等腰梯形;圖11拼成了一個(gè)底為a+b,高為的平行四邊形a-b;它們都驗(yàn)證了平方差公式。
  
  由第3題得到的變形:
  
  增加不同的邊長,可以得到不同的拼接方式(圖12、圖13、圖14、圖15),進(jìn)而得到不同的恒等式。
  
  圖12、圖13、圖14都可以得到相同的恒等式:
  
  圖15可以得到恒等式:
  
  

圖15


  
  以上針對第1題、第3題的變形還有很多,這里只給出了幾種,但只要我們認(rèn)識(shí)到它的本質(zhì)都是面積不變,相信只要出現(xiàn)類似問題,我們都能圓滿解決。
  
  總之,只要我們用心去研究教材,用心去引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),我們就可以得到許多蘊(yùn)含在教材與教學(xué)中的知識(shí),使我們與學(xué)生一起提高,一起得到成功的體驗(yàn)。


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