面积计算(三十)
接下来我们来看平移、对称和旋转。
前面已经提到,所谓刚体变换就是保持图形的大小、形状的变换——仅仅改变一下图形所在位置而已。常见的刚体变换有对称、平移、旋转,不常见的有。。。我还真不知道不对称的刚体变换有啥?似乎就是这三种以及把它们其中若干中结合起来。。。
首先我们来看什么是平移?平移就是。。。你会发现脑海中可以浮现出平移的样子,但是要给出比较准确的定义是很困难的,就像时间,我们都有时间的概念,但是如何定义时间?
这个也可以给孩子作为一个练习,一方面可以考察孩子的几何水平,一方面考察孩子的语言表达能力,除了孩子会有点不开心并没有什么其他不良的副作用。
所谓平移,就是指将图形沿某一固定方向移动一定距离。容易看出,移动后的图形和原图形之间,对应的线段除了长度不变以外,位置是平行的。
也就是说:平移会产生大量的平行四边形,这就是平移的核心。当然,我们建议在给孩子做了一些练习之后,让孩子自行总结出这条规律。
例:两条长为1的线段AB和CD相交于O,且∠AOC=60°。求证:AC+BD≥1。
怎么去启发孩子思考呢?
平面几何的证明,等式的结果多,不等式的结果少。而且从结论来看,是两条线段的长度和大于第三条线段长度,这就应该是突破口。
我们不把话说死的原因是有不对的可能,但是你必须得有一个方向,无论这个方向是对是错,对了我们就往下走,错了判断出错然后回头。啥方向都没有比错误的方向要可怕的多。因为三角形中的不等式我们只学过一个结论:三角形两边之和大于第三边,所以在第一时间往这个角度考虑就是必然,万一做不下去大不了我们再调整,调整了半天做不出来那就。。。做不出来呗,还能怎么办?怎么所有的数学题孩子都必须会做?
AB或者CD都是长度为1的线段,所以这个大于等于1我们可以从两条里面随便挑一条,万一不对就换一条,但是现在的问题是AC、BD以及AB或者CD都构不成一个三角形,那么应该怎么办呢?
没错,平移,如果我们能够把这几条线段平移到一个三角形中去,那题目就做完了。
很显然,我们只能平移一条,然后构成三角形,然后证明第三条边的长度恰好是AB,CD或者1——否则我们直接构成三角形了,但是构成三角形的前提就是上面的不等式成立,这就等于用结论证明结论,陷入了循环论证的误区了。
思路理清楚了,我们开始尝试。我们过B作BE平行且等于AC,于是BECA就是平行四边形了,EC=AB=1,BD+AC=BD+BE>。。。
DE?
为什么是DE?DE的长度也是1么?
别着急,再仔细审题我们就会发现,还有一个条件没有用:∠BOD=60°。平移以后得到∠DCE=60°,于是△CDE是正三角形,你看,这不就解决了?
事实上,像这种特点很明显的辅助线添法的简直就是福利,接下来我们来看一些不那么容易想到用平移的例子。