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另类转化

2016-01-07郑泉水

中学数学杂志(初中版) 2015年6期

转化是一种重要的解题策略,通过转化达到“化难为易”、“化繁为简”、“化未知为已知”的目的.例如:

如图1,有一个圆柱,它的高等于12厘米,底面半径等于3厘米.在圆柱下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面与A点相对的B点处的食物,沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?(选自北师大版八年级数学上册P13例题)

解决这类问题的策略是将空间的曲线问题转化为平面的线段问题,利用“两点之间,线段最短”及“勾股定理”使问题获得解决,如图2.

“将立体中无法解决的问题转化为平面上可解决的问题”,这是我们解决问题的常用策略!

那么,是否也有“将平面上无法解决的问题转化为立体上可解决的问题”的情形呢?回答是肯定的!请看下面的例子:

例1 只用圆规,画出一条线段.

“只用圆规画线段?”没听错吧!

你也许认为这是不可能的事,但我们确实能够做到!

我们知道,一张纸上有一条线段,若将这张纸卷成纸筒,那么这条线段就变成了曲线.反过来,再将纸筒展开铺成平面,曲线就又变成了线段.沿着这条思路,我们就能将“平面上用圆规画线段问题”转化成“曲面上用圆规画曲线问题”:

拿一个茶缸,在茶缸底部放一个和茶缸底面一样大小的圆形纸片,拿一张纸粘在茶缸的内壁上,用圆规的针脚钉在圆形纸片的圆心,圆规的另一脚在茶缸的内壁上画圆(如图3).揭下茶缸内壁上的纸张,展开、铺平,这样就得到我们要画的线段!

例2 将圆规两个针脚间的距离固定为2a厘米,用这个固定了半径的圆规画一个半径为a厘米的半圆.

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