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数学启蒙活动

2021-03-23郭澄东

快乐学习报·教师周刊 2021年49期
关键词:正三角形折痕重合

郭澄东

数学教育家波利亚说:“数学有两个侧面,一方面是欧几里德式的严谨学科,但是另一方面,在创造过程中的数学更象一门实验性的学科”,实际上,实验教学是对传统数学的教学的发展和充实,在培养学生动手能力、探究能力、创新意识等方面,实验教学有着其它传统教学手段无法实现的功效。而折纸是学生最熟悉的游戏之一。利用折纸可以做成许许多多我们熟悉的几何图形。可以说是一种数学启蒙活动。

下面就谈一谈如何用矩形纸片折一些常见的几何图形。

一、折正方形

找一张长方形纸片ABCD

(1)把纸片折一个角,使DA边落在DC上,折痕为DE,如图(1)

(2)过点E将ABCD对折,折痕为EA/,得正方形ADA/E,如图(2)

证明:由折叠知 ,

又∵ , 。

二、折正三角形

找一张矩形纸片ABCD

(1)先把矩形ABCD对折,使BC边与AD边重合。折痕为MN,如图(3)

(2)把纸片折一个角,使B点落在折痕MN上,折痕为AE,如图(4)

(3)把梯形纸片AECD沿EB线折叠,折痕为EF,如图(5),则△EAF为正三角形。

证明:由折叠知BC∥MN∥AD,Rt△ABE≌Rt△AB/E,∴∠1=∠3

由平行线等分线段定理,∵CN=DN,∴EB/=FB/

∴Rt△AEB/≌Rt△AFB/(SAS),∴AE=AF,∠1=∠2,∴∠1=∠2=∠3

∴∠1=∠2=∠3=30°∴∠EAF=60°,又∵AE=AF,

∴△EAF为正三角形。

三、折正六邊形

找一张正三角形纸片△ABC

(1)先把正三角形△ABC对折,使点B,C重合,折痕为AD,展开后再对折,使点A和点C重合,折痕为BE,两折痕的交点为O

(2)折叠∠A,使点A与点O重合,折痕为FK,

(3)折叠∠B,使点B与点O重合,折痕为GH,

(4)折叠∠C,使点C与点O重合,折痕为IJ,则六边形FGHIJK为正六边形。

证明:由作图知,O为△ABC的重心,

假设 AB=AC=BC=a,则 ,

由折叠知 ,△AFK为等边三角形。

易证: ,同理

所以六边形FGHIJK为正六边形。

四、折黄金矩形

黄金矩形就是长宽比为 的矩形,它在建筑上、美学上有很多的应用。

找一张矩形纸片ABCD

(1)把纸片折一个角,使DA边落在DC上,折痕为DE,如图(8)

(2)过点E把ABCD对折,得正方形ADFE,折痕为EF,如图(9)

(3)把正方形ADFE沿EB线折叠,使AD与EF重合,折痕为GH,如图(10)

(4)把矩形HCBG折一个角,使HC过E点,HC与E点重合的点记为J,如图(11)

(5)过点J对折矩形,折痕为IJ,如图(12),

则矩形AIJD是一个黄金矩形。

证明:正方形ADFE中,设 ,由折叠知

图(11)中,

矩形ADJI中,

∴矩形AIJD是一个黄金矩形。

五、折黄金三角形

黄金三角形是指底腰比为 的等腰三角形,它在建筑上和美学上有着重要和广泛的应用。

找一张黄金矩形纸片ABCD

(1)将AB翻折,使点A落在BC边上A/处,折痕为BG,

(2)将矩形A/GDC对折,折痕为EF,

(3)把矩形ABCD对折一个角,使点C恰好落在折痕EF上的点C/处,折痕为BH,则△BCC/为黄金三角形。如图(13)

证明:设

∵ABCD为黄金矩形,

,(13)

∽ ,

,即△BCC/为黄金三角形。

通过折纸游戏,让学生在思考中,在想象中,在表演中,在动手中,在观察中感到数学的无处不在,感到数学的奇妙无穷,唤起他们潜在的好奇心与学习探究渴望,更为重要的是,让数学的抽象概念与学生的经验做如此的连续链接,调动学生潜在的经验性理解,这有助于学生在今后的学习中更好地,更深刻地理解概念。

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