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面积计算(十一)

 数学博士贼叉 2020-12-15

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如图,梯形ABCD上底长为10,下底长24,腰BC长16,过D做DE垂直于BC,DE=18,求梯形ABCD面积是多少?

这个题也很有意思。

事实上看见10,24,垂直,你能想到什么?

没错,勾股数。

3,4,5;5,12,13;7,24,25,诸如此类的数组,我们称为勾股数——即直角三角形边长的整数解。

我反复强调这样一个事:如果想把数学学的还过得去,那么不动脑筋狂刷题是可以做到的。如果想把数学学得很好,那么一定要有发散思维。

像这样的敏感性其实对于解决数学问题是非常重要的,看见有垂直条件,又有勾股数,所以想到是不是可以用直角三角形的性质是十分自然的事情。

当然,我们把题目中的条件和图形结合起来一看就会明白:勾股定理看来是用不上的。因为10,24这两条线段并没有垂直关系,所以我们就要考虑转换思路。

梯形的面积等于上底加下底乘以高除以2,现在就缺谁?高。所以计算梯形的高必然是一条思路。

注意:只是说是思路,没说是正确的思路。我们过A或者B往CD作垂线,哪条更合适?过B点这条垂线更合适。理由?BC长度知道,而AD未知。我们总是把已知的东西集中到同一个小区域内,这也是一个常用的办法。

假设我们过B作BF垂直于CD,要知道高,就要知道CF的长度,这个怎么求?

没办法求,因为要知道CF的长度,看起来最直接的办法就是求高,这不就是鸡生蛋蛋生鸡了么?

于是看起来又失败一次。

不要紧,做题目走弯路太正常了。既然直接求也不行,也没有勾股定理可以用,那么我们只能考虑切割梯形为三角形了,怎么切?

梯形切割成三角形最天然的想法就是连接对角线。我们不妨把AC和BD都连起来,这时候发现,△BCD的面积可以表示为1/2×18×16=144,于是我们只要求出△ABD的面积即可。如果注意到△BCD和△ABD的高相同,也就是说两个三角形面积之比就等于两条等高所对应的底之比,也就是12:5,我们得到了△ABD的面积为60,所以梯形的面积就等于204.

贼老师,你为什么总喜欢写那么多走弯路的情况?

因为走弯路是正常的,不走弯路要么题目太简单,要么这题目以前做过。很多孩子做的题目并不少,但是为什么效果不好?因为他们没有达到做一个题目有一个题目的效果。

正如在之前代数系列中讲过的,孩子普遍是畏难的,看见难题躲都来不及,因此反复练的都是自己已经熟练掌握的内容,不会的还是不会;另一方面,思路来得很慢,总是东一榔头西一棒子。以本题为例,我们从题设中的10和24联想到勾股数,然后又看见垂直关系以为肯定能用勾股定理,到快速排除这条路子转而求高,然后再把这个想法排除掉,转而把梯形分解成两个小三角形,这个过程是很值得玩味的。

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