周长解法千千万 旋转平移长不变

 
周长解法千千万 旋转平移长不变
2022-03-02 17:27:01 /故事大全

图形王国一年一度的科举考试已经进入尾声,奥几何同学以优异的成绩获得殿试资格,接下来他要面对的是糊涂王的考核……

糊涂王:奥几何,什么是周长?

奥几何:封闭图形一周的长度就是这个图形的周长。

糊涂王:有什么求周长的公式吗?

巧算周长

星期五,距离放学还有30分钟。

自习课,教室内的同学们昏昏欲睡。

“杨弘!杨弘!”我一看,是张皮皮这皮小子,性格跟他的名字一样——调皮!

“干吗?”我不耐烦地回了句。

“周末去哪玩儿?”“不知道。”“陪我去爬山吧。”“不去。”“去吧去吧,我自己没意思。”“没兴趣。”“只要你能去,什么条件随便开。”

“这可是你说的。”我想到张皮皮最怕做数学题,顿时计上心来。我拿过一张纸和一支笔,唰唰唰画了一张图。

如图所示,一个大长方形被三条线段分成了四个小长方形,各条线段长度见图(单位:厘米)。

看了一眼愁眉苦脸的皮皮,我继续说道:“只要你计算出图中所有长方形的周长之和,我就陪你去。”

我本以为他要放弃了,谁想这反而激起了他的斗志。只见他一改嬉皮笑脸的状态,认真计算起来:

想求周长之和,首先应该查清长方形的数量。为避免计算过程中的漏算,可以给各部分编上号。

这样,可以得到的单个长方形有:a、b、c、d,共4个;由两部分组成的长方形有:a-b、b-c、c-d,共3个;由三部分组成的长方形有:a-b-c、b-c-d,共2个;由四部分组成的长方形有a-b-c-d,1个。所以一共有长方形4+3+2+1=10(个).

长方形的数量算出来后,就可以算出每个长方形的周长:

a周长=(2+4)×2=12(厘米);b周长=(2+3)×2=10(厘米);c周长=(2+1)×2=6(厘米);d周长=(2+2)×2=8(厘米)。

(a-b)周长=(2+4+3)×2=18(厘米);(b-c)周长=(2+3+1)×2=12(厘米);(c-d)周长=(2+1+2)×2=10(厘米)。

(a-b-c)周长=(2+4+3+1)×2=20(厘米);(b-c-d)周长=(2+3+1+2)×2=16(厘米)。

(a-b-c-d)周长=(2+4+3+1+2)×2=24(厘米)。

所以,图中所有长方形的周长之和为:12+10+6+8+18+12+10+20+16+24=136(厘米)。

张皮皮算完,一脸得意地看着我,我笑着说道:“你的答案的确是对的,但……过程太啰唆了,有没有简便算法呢?”

听到我的话,皮皮沉思了好一会儿才说道:“大长方形的长:每条边上长为4、3、1、2的线段分别被全部长方形计算了4、6、6、4次;大长方形的宽:因为共有4+3+2+1=10个长方形,所以长度为2的宽被计算了10×2=20次,所以,总周长就是:2×(4×4+3×6+1×6+2×4)+2×20=136(厘米)。”

“周末见!”我收拾好书包,笑嘻嘻地拍了拍他的肩膀!

活用平移解难题

晚上,妈妈一脸紧张地坐在电视机前,盯着“三一五”晚会的直播。

但今晚有我特别喜爱的电视剧,直接抢遥控器又没这个胆子,只好旁敲侧击地劝妈妈放弃电视。

“其实这晚会看不看嘛,都行。要是發现自己没被骗,那就是浪费时间;要是被骗了,反而更闹心。”“像老妈这样英明神武,怎么可能上别人的当?”“你说对不,老爸你也劝劝嘛!”……

我正自顾自地说来说去。老妈突然给我来了个死亡对视,然后用缓慢的语气说:“说得很有道理,那我就不看了!”

我刚要欢呼,老妈下句话却让我如坠冰窟。“咱们来解道数学题。”

不等我分辨,一道题已经摆在我的面前:

求所示图形的周长(单位:厘米)

“这就是两个边长为50和10的长方形嘛,简单!”我略一思索,立刻动笔计算起来:【(50+10)×2】×2=240(厘米)

“错!”妈妈简单干脆,“粗心鬼,重新审题。”

“呀!多算了一条边GH。只要……”我正要修改,忽然发现了问题,“根据题意是无法知道EF的长度的。”

这一次我细心许多,仔细观察图形后发现:也许,可以用平移法来解!

矩形EFHG的边长EF与GH长度一样,正好可以移到GH处,这样就可以使矩形ABCD变得完整。所以,这个组合图形的周长就是矩形ABCD的周长再加上矩形EFGH的两条已知边长HF和GE。

即:(50+10)×2+50×2=220(厘米)

我正想炫耀,谁想妈妈已经回到了电视前,喃喃自语道:“小弘要是算对了,就再出一道!”

变化中的规律

“杨弘,好久不见!”

周末,我睡了个大懒觉,刚迷迷糊糊地从卧室挪出来,就听见一个熟悉的声音!

“小沫!”我立刻来了精神,小沫是我以前的同桌兼好友,后来她跟随父母去了别的城市。这一走,已经有2年了!

“你回来了?”我不可置信地问道。

“她都来了半个小时了,就你还当个懒猪,睡个没完!”妈妈笑吟吟地从厨房探出头。“你们好好聚聚,我给你们准备好吃的!”

可2年不见,我俩竟然有些生疏,不知道聊什么。忽然,我想到过去我们俩有个共同的爱好——数学难题,也许一道数学题就能重新拉近距离,找到当初的感觉呢。

“这么久不见,让我瞧瞧你的数学有没有长进?”我笑着说。

小沫点点头。我立刻拿出昨天研究了好久才计算出来的一道数学难题:

将若干个边长为1的正六边形拼接起来,得到一个拼接图形,如图:

“要拼接成周长等于18的拼接图形,需要多少个单位六边形?还要画出对应的图形哦。”

我说道:“要先从变化中寻找规律。”

小沫笑着点点头,立刻用草纸计算起来:

在拼接图形时,每增加一个单位六边形,拼接图形的周长要么不增加,要么增加2或4!

“不愧是小沫,一上来就找到了解题的关键。”我心里暗想。

小沫继续在纸上一边画,一边喃喃自语:无论怎么拼,两个六边形拼在一起的图形的周长只能是10,18-10=8,那么只要计算出在两个六边形基础上加多少个六边形让周长是18就好啦。

因为拼接图形时,周长只有增加2或4两种情况,8=4+4=4+2+2=2+2+2+2。

所以当拼接图形的周长等于18时,所拼接的单位六边形有4个、5个、6个。

4个:

5个:

6个:

小沫计算完,抬头笑着对我说:“这道题真够难的,你的数学水平提升不小嘛!”

“那当然,”嘴上这么说,我在心里却暗暗惭愧,我可是算了一晚上呢!“不过你还是疏忽了一点,当6个图形围起来的时候恰好可以覆盖一个六边形的所有边,所以拼接的六边形也可以是7个。”

小沫愣了一下,说:“哇,臭小子,给我讲讲,这两年你的数学怎么进步这么快。要不然,我饶不了你。”

奥几何:有!长方形的周长=(长+宽)×2;正方形的周长=边长×4。

糊涂王:你说的都是规则的图形,要是碰到不规则的图形怎么办?

奥几何:对于不规则的几何图形,可以用转化的方法让它们变成基本图形,再利用周长公式求解。

糊涂王:有什么好的转化方法吗?

奥几何:那……我这次殿试结果?

糊涂王:即刻起,本年度殿试的状元、榜眼、探花都授予奥几何一人。

奥几何:感谢国王,我这就介绍几种常见的转化方法!

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