面积计算(十八)

同学们看好了,老师我要变了!

这恐怕是数学课上为数不多的笑点,不过也是让人最为头疼的地方。

无数的家长在自己还是学生的时候,看见数学题中的变形也是心惊胆战,讲真,谁又不怕呢?明明教的是1,作业就变成了2,考试考的是3,然后一讲解发现竟然是一回事?!

哪儿说理去。

数学学习的最低层次就是埋头刷题,最高层次就是掌握本质。事实上很多人连埋头刷题都做不到,而比埋头刷题稍微好一点的就是有意识去总结,对比同类型的题目的变化,这个能做好已经是优等生了。掌握本质这个事情吧,随缘就好。

我们来看一些变化。

如图:两个正六边形的面积都是2019,中间连接部分是个正方形,求阴影部分面积。

我们知道肯定是等积变换,而且一定是正六边形面积的几分之几——因为作为小学生来说,并不具备算出这个正六边形边长的能力,更没有办法算出阴影部分的底和高。

现在的问题是,正方形太少了,只有一个,我就算连了对角线,那也找不道第二个正方形出来对角线平行啊?没有两条平行直线,哪来的梯形呢?没有梯形怎么完成等积变换呢?

讲真,如果能够想到这个地步,其实已经是还不错的学生了——你要想会变通的前提就是对于原有的技能要非常熟悉。

所以,第一步肯定不会是去连正方形的对角线了。

那么怎么做等积变换呢?那就要找这里有哪些平行的线段?事实上,平行的线段并不少,正方形的两组对边,每个正六边形的三组对边都平行,而且两个正六边形之间还有不少平行的线段——问题是这些平行线段并不能帮助我们对阴影部分做等积变换啊。

我们考虑把正方形的一条边延长,以及连接右边正六边形的这条对角线,会发现一个隐藏的直角梯形GCDE,于是我们马上可以得到△GBD的面积等于△BCE的面积。

这一步是整个题的题眼所在,当然我可以编造出许多的道理告诉你是怎么找到的,但是讲道理这些道理真的没什么道理——换句话说,这一步需要敏锐的观察力和一点想象力,对于小学生来说,要求非常高,也不是每个学生都能想到的,所以这个题绝对是个区分度很高的题。

有了这一步,后面的步骤相对就比较容易了。

这里顺便再说一下很多人的疑惑:为什么我听得懂但是到自己就做不出?

你拆收音机方便不?装回去呢?一样的道理,大海捞针为什么难?因为不知道针在哪里,你连个方向都没有,全靠摸索;老师给你讲了,相当于告诉你针的方位,范围一下子缩小了太多。所以破题是很难的,抓题眼一靠训练,二也要靠一点运气。

书归正传,我们把每次等积变换的过程按次序排好,是不是一目了然了?

通过这三张图,我们已经把△GBD的面积成功地转化成了正六边形中的一部分——△AFB的面积。

如果注意到△FGB和△ABF是等高的,并且AB的长度恰好是六边形边长的2倍,那么可以得到△ABF的面积是梯形FGBA面积的2/3——也就是正六边形面积的1/3,所以阴影部分的面积为2019/3=673.

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