“点”和“面”的奇妙关系
2021-12-23李如
数学大王·中高年级 2021年12期
李如




古埃及人非常聪明。他们在铺地板的时候发现,想要用同样大小且同一种形状的正多边形铺满地面并且不留缝隙,只能用正三角形、正方形与正六边形三种图形中的一种。
从铺地板这件事中,古埃及人还发现了我们今天所说的勾股定理:直角三角形斜边的平方等于两条直角边的平方和。
有趣的是,铺地板还引出了一个令人困扰的数学问题:平面上以格点为顶点的多边形,我们该如何计算其面积呢?
有趣的格点
你知道什么是格点吗?用水平线和垂直线将平面分成若干个边长为1的小方格,小方格的顶点就是我们说的格点。
如果一个多边形的顶点全是格点,这个多边形就叫作格点多边形。有时候,我们通过计算格点多边形占多少个小方格,就可以很方便地计算出它的面积。但这个方法的适用性并不强,只能应用于比较规整的格点多边形,稍微复杂一点儿的图形,这个方法便无法快速地计算出其面积。
对于一些规则的图形,如矩形、三角形,它们有自己的面积计算公式。例如,矩形的面积=长×宽,三角形的面积=底×高÷2。但是对于一些不规则的图形,我们应该怎样计算其面积呢?
面积“神功”
比如图1中的格点多边形,假设一个小方格的边长是1 cm,则每个小方格的面积是1 cm2。
在我们知道矩形、三角形面积计算公式的情况下,面对这个不规则的格点多边形,常用的计算面积的方法有:
一、用矩形减“四周”。即用矩形的面积减去这个格点多边形周围四个三角形的面积。……
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