白皮书第23课时数学实验图形的分割与剪拼

发布于 2021-08-27 19:01 ，所属分类：数学资料学习库

2．如图，矩形纸片ABCD中，AB＝8，BC＝12，将该矩形纸片剪去3个等腰直角三角形，所有剪法中剩余部分面积的最小值为．

【解答】解：如图以BC为边作等腰直角三角形△EBC，延长BE交AD于F，得△ABF是等腰直角三角形，

作EG⊥CD于G，得△EGC是等腰直角三角形，

在矩形ABCD中剪去△ABF，△BCE，△ECG得到四边形EFDG，余下部分为直角梯形，上底为12﹣8＝4，下底为6，高为2，所以面积为10．

故答案为：10

3．如图，把一个长方形的纸片按图示对折两次，然后剪下一部分，为了得到一个钝角为120°的菱形，剪口与第二次折痕所成角的度数应为（　　）

4．如图，正方形硬纸片ABCD的边长是4，点E、F分别是AB、BC的中点，若沿左图中的虚线剪开，拼成如图的一座“小别墅”，则图中阴影部分的面积是（　　）

【解答】解：阴影部分由一个等腰直角三角形和一个直角梯形组成，

由第一个图形可知：阴影部分的两部分可构成正方形的四分之一，

正方形的面积＝4×4＝16，

∴图中阴影部分的面积是16÷4＝4．

故选：B．

5．如图，取两根等宽的纸条折叠穿插，拉紧，可得边长为2的正六边形．则原来的纸带宽为（　　）

6．阅读材料：多边形上或内部的一点与多边形各顶点的连线，将多边形分割成若干个小三角形．图1给出了四边形的具体分割方法，分别将四边形分割成了2个，3个，4个小三角形．请你按照上述方法将图2中的六边形进行分割，并写出得到的小三角形的个数．试把这一结论推广至n边形．

结合两个特殊图形，可以发现：

第一种分割法把n边形分割成了（n﹣2）个三角形；

第二种分割法把n边形分割成了（n﹣1）个三角形；

第三种分割法把n边形分割成了n个三角形．

例1．马小虎准备制作一个封闭的正方体盒子，他先用5个大小一样的正方形制成如图所示的拼接图形（实线部分），经折叠后发现还少一个面，请你在图中的拼接图形上再接一个正方形，使新拼接成的图形经过折叠后能成为一个封闭的正方体盒子．（注：①只需添加一个符合要求的正方形；②添加的正方形用阴影表示）

借题发挥：如图，面积为6的平行四边形纸片ABCD中，AB＝3，∠BAD＝45°，按下列步骤进行裁剪和拼图．

第一步：如图①，将平行四边形纸片沿对角线BD剪开，得到△ABD和△BCD纸片，再将△ABD纸片沿AE剪开（E为BD上任意一点），得到△ABE和△ADE纸片；

第二步：如图②，将△ABE纸片平移至△DCF处，将△ADE纸片平移至△BCG处；

第三步：如图③，将△DCF纸片翻转过来使其背面朝上置于△PQM处（边PQ与DC重合，△PQM和△DCF在DC同侧），将△BCG纸片翻转过来使其背面朝上置于△PRN处，（边PR与BC重合，△PRN和△BCG在BC同侧）．

则由纸片拼成的五边形PMQRN中，对角线MN长度的最小值为　　．

【解答】解：∵△ABE≌△CDF≌△PMQ，

∴AE＝DF＝PM，∠EAB＝∠FDC＝∠MPQ，

∵△ADE≌△BCG≌△PNR，

∴AE＝BG＝PN，∠DAE＝∠CBG＝∠RPN，

∴PM＝PN，

∵四边形ABCD是平行四边形，

∴∠DAB＝∠DCB＝45°，

∴∠MPN＝90°，

∴△MPN是等腰直角三角形，

当PM最小时，对角线MN最小，即AE取最小值，

∴当AE⊥BD时，AE取最小值，

过D作DF⊥AB于F，

∵平行四边形ABCD的面积为6，AB＝3，

∴DF＝2，

∵∠DAB＝45°，

∴AF＝DF＝2，

∴BF＝1，

例2．如图1，将△ABC纸片沿中位线EH折叠，使点A的对称点D落在BC边上，再将纸片分别沿等腰△BED和等腰△DHC的底边上的高线EF，HG折叠，折叠后的三个三角形拼合形成一个矩形，类似地，对多边形进行折叠，若翻折后的图形恰能拼成一个无缝隙、无重叠的矩形，这样的矩形称为叠合矩形．

（1）将▱ABCD纸片按图2的方式折叠成一个叠合矩形AEFG，则操作形成的折痕分别是线段　AE，　GF；S_矩形_AEFG：S_▱_ABCD＝　1：2．

（2）平行四边形ABCD纸片还可以按图3的方式折叠成一个叠合矩形EFGH，若EF＝5，EH＝12，求AD的长．

（3）如图4，四边形ABCD纸片满足AD∥BC，AD＜BC，AB⊥BC，AB＝8，CD＝10，小明把该纸片折叠，得到叠合正方形，请你帮助画出叠合正方形的示意图，并求出AD、BC的长．

借题发挥：如图1，有一张长40cm，宽30cm的长方形硬纸片，截去四个小正方形之后，折成如图2所示的无盖纸盒，设无盖纸盒高为xcm．

（1）用关于x的代数式分别表示无盖纸盒的长和宽．

（2）若纸盒的底面积为600cm²，求纸盒的高．

（3）现根据（2）中的纸盒，制作了一个与下底面相同大小的矩形盒盖，并在盒盖上设计了六个总面积为279cm²的矩形图案A﹣F（如图3所示），每个图案的高为ycm，A图案的宽为xcm，之后图案的宽度依次递增1cm，各图案的间距、A图案与左边沿的间距、F图案与右边沿的间距均相等，且不小于0.3cm，求x的取值范围和y的最小值．

【解答】解：（1）根据题意得：长＝（40﹣2x）cm，

宽＝（30﹣2x）cm，

（2）根据题意得：（40﹣2x）（30﹣2x）＝600

整理得：（x﹣5）（x﹣30）＝0

解得：x₁＝30（舍去），x₂＝5，

纸盒的高为5cm，

（3）设各图案的间距、A图案与左边沿的间距、F图案与右边沿的间距为m，

x+（x+1）+（x+2）+（x+3）+（x+4）+（x+5）+7m＝40﹣2×5，

例3．在一次数学活动课上，老师组织大家利用矩形进行图形变换的探究活动．

（1）第一小组的同学将矩形纸片ABCD按如下顺序进行操作：对折、展平，得折痕EF（如图1）；再沿GC折叠，使点B落在EF上的点B′处（如图2），请求出∠B′GC的度数．

（2）第二小组的同学，在一个矩形纸片上按照图3的方式剪下△ABC，其中BA＝BC，将△ABC沿着直线AC的方向依次进行平移变换，每次均移动AC的长度，得到了△CDE、△EFG和△GHI，如图4．已知AH＝AI，AC长为a，现以AD、AF和AH为三边构成一个新三角形，已知这个新三角形面积小于15，请你帮助该小组求出a可能的最大整数值．