对一道矩形中“小路”问题的探究
2015-05-06张青云王广锋
中学数学杂志(初中版) 2015年2期
关键词:方向
张青云 王广锋
在一次教研活动中,老师们对下面一道学生练习题的结论产生了不同的意见:
问题如图1,在长为50米,宽为32米的矩形花园中,修建两条交叉的小路(相交所成是锐角),且小路的水平方向或竖直方向的长均为2米,则花园剩余部分的面积为多少平方米?
有人认为:这个问题可以运用平移方法,把图1转化为图2模样,则剩余部分面积为:(32-2)×(50-2)=30×48=1440m2.
但有人提出异议,认为这个结果值得怀疑,主要是两条小路重叠部分的面积,似乎捉摸不透,不甚明朗.
那么,结果究竟应当是怎样的呢?带着这个问题,笔者展开了相关研究.
1平移溯源
平移变换是一种基本的图形变换,根据平移变换的性质,图形平移不改变图形的大小与形状,即平移后图形与平移前的图形全等.矩形中的“小路”问题,大多可以应用平移变换法来研究,但按平移对象的不同,通常有两种不同的平移理解.以图3为例,一种是平移小路,将图3中的两条小路分别向原矩形的边缘平移,如图4,其结果是原先分离的部分组成为一个新的小矩形;另一种是平移图3中分离的四个小矩形,使它们直接拼接为一个整体,成为一个新的较大矩形,如图5.
不难看出,这两种方式的平移,其最后效果都是一样的.即图3中剩余部分面积为:(50-2)(32-2)=48×30=1440m2.
而在某些特殊情况下,比如小路是“倾斜”或弯曲时,如图6,那么就可以采用第二种方式理解,所谓“山不过来,我就过去”,通过平移左右两个分离的图形,使之组合为一个完整的……
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