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【五年级】等积变形的奥秘

 博阳书屋 2022-08-17 发布于浙江
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宁波市海曙中心小学

503班  周璟瑆

指导老师  方萍

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     大千世界无奇不有,世界上有着各种各样奇形怪状的图形。这些图形中有一个图型特别厉害,那就是三角形。如果说西游记里孙悟空有72变,那三角形就是有无求变化!

     我马上就是五年级的学生了,趁着暑假,我了解了很多过于几何面积的知识,其中最有趣的就要数等积变形了!今天我就带着大家去了解下他们有趣的秘密......

01.等积变形的验证  什么是等积变形呢?

     等积变形的意思就是指在图形或者是形状发生改变的时候,只要保持这个变形过程中的面积不发生变化。

     例如,一个四边形,随便变换可以变成是正方形,长方形,梯形,或者是不规则的其他几边形的情况下,都要维持这个变换后的图形的面积不发生改变,就叫等积变形。

     那么该如何验证在形状改变的情况下,面积却不变呢?我做了一个实验来进行验证:

     首先我们画出并剪出3个不同形状的三角形。它们分别是直角三角形,等腰三角形和锐角三角形。需要注意的是这三个三角形虽然形状不同,但是它们的底和高的长度都是一样的

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     接下来我们将三个三角形的底重合在一条直线上,并将它们用胶水固定。

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     固定好后,我们用尺子将三个底边对应的顶点连成一条直线,会惊奇的发现:

     三个顶点的连线和底边是一对平行线!

     我们已经知道两条平行线之间的距离处处相等。

     也就是这三个三角形的高是相等的。

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    我们知道三角形的面积公式:

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    所以也就能证明这三个三角形虽然外形不同,但是他们却面积相等!

02.等积变形的解题应用

     在学习过程中,会遇到各种求阴影面积的几何题目。解这种题目的关键就是找平行线!有的图形平行线一目了然,而有的平行线却很隐蔽,需要仔细观察才能发现。例如下面这道题:

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     如上图,有三个正方形并排安置,并且它们的顶点D、G、K三点恰好在同一条直线上,其中正方形GFEB边长是8厘米,那么阴影部分的面积为多少平方厘米?

     图中的阴影图形很不规则,而我们已知的线索很少,硬求面积的话会非常的难。这时我们就要运用到三角形等积变形的原理,找到那条辅助的平行线。

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     题目只告诉了我们正方形GFEB的边长,所以找辅助平行线我们就要尽量在正方形GFEB身上想办法,先连接GE,再连接FK和DB,他们三个刚好是平行线。所以:BD//GE//FK

     根据三角形等积变形原理可知,三角形GEK与三角形GEF他们有共同的底GE,而他们的顶点又都在底边GE的平行线FK上,所以它们的面积相等;

     同理,三角形DGE与三角形BGE的面积也相等;所以,阴影部分面积就等于正方形GFEB的面积,即8×8=64平方厘米。

     最后,关于等积变形的进阶知识还有很多,今天我所讲的只是最基本的运用。还有很多知识等待我们去发现。

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