让“世界”动起来

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  数学源于生活,如果我们细心地观察生活中的事物,我们可以看到很多图形平移形成的美丽图案.比如蜜蜂的蜂巢,可以看成六边形的平移,飞驰的火车,可以看作平移运动.
  我们已经掌握了平移的概念,下面我们一起来欣赏一下美丽而有趣的平移图形.
  同学们,你们是不是也想自己动手设计出一幅这样的图形呢?
  来吧,我们一起动手.
  第一步:我们先准备一个正方形.
  如图1,我们先在正方形里画一个图形(当然也可以设计自己喜欢的图形),然后我们再把这部分图形平移到另一边,如图2所示.
  第二步:我们再在图2中画一个自己喜欢的图形,如前面步骤一样,把这个图形平移到另一侧,如图3所示.
  好了,我们复制图3,把这些图形拼起来,就可以组成如图4所示的平移图形了.
  这些美观而又严丝合缝的图形,都要归功于图形的平移.
  那么,我们学习的平移知识又可以帮我们解决哪些问题呢?我们一起来看看平移知识的实际应用吧.
  例1 如图5,一个长为10米,宽为6米的长方形草坪,里面修了一条宽为2米的折线形水泥路.那么这块草坪的面积是多少?
  【解析】草坪的形状是两片不规则的图形,这给我们解决问题带来了难度.我们可以把折线形路两侧的草坪“平移”到一起,组成一个新的长方形,新长方形的长为8米,宽为6米,于是草坪的面积就是48平方米.
  例2 一块正方形草坪,边长都是18 m,上面横竖各建了两条石子路,如图6所示的阴影部分,且路宽都是2 m,你能求出图中草坪的面积吗?
  【解析】如果我们直接求这几块草坪的面积和,显然不可能,因为我们缺少足够的条件.
  方法一:我们用大正方形的面积减去四条石子路的面积,当然这有一定难度,因为这四条石子路有重合部分,不利于直接表达.
  四条石子路的重合部分面积为4×22=16 m2,所以四条石子路的面积为
  4×18×2-16=128(m2),
  空白部分面积为182-128=196(m2).
  方法二:我们也可以让这些石子路“动”起来,我们让这些石子路平移到草坪的边上排列好,如图7所示,草坪的面积就相对集中了.这个时候,草坪就成了一个正方形.正方形的边长是18-2×2=14 m,草坪面积就是142=196(m2).
  同学们,如果在这个草坪里造了3条横的路、4条竖的路,它们的宽都是1米,你会求草坪的面积了没有?
  例3 两个直角三角形重叠在一起,将其中一个三角形沿着点B到点C的方向平移到△DEF的位置,AB=10,DH=4,平移距离为3,如图8求阴影部分的面积.
  【解析】如果我们直接求阴影部分的面积显然很困难,因为我们的条件不充分.我们根据题目意思出发,△ABC平移后得到△DEF,我们可以得出以下结论:AB=DE,△ABC面积=△DEF面积.
  即S梯ABEH S△HEC=S△HEC S梯DHCF,
  ∴S梯ABEH=S梯DHCF,
  ∵DH=4,BE=3,
  ∴S梯ABEH =
  =
  =24
  即S梯DHCF=24.
  【点评】在生活中蕴含很多有趣的数学知识,原来很复杂很烦琐的问题,如果我们换个角度去思考,灵活运用“平移”的方法,让图形动起来,就可以化繁为简,豁然开朗.
  (作者单位:江苏省丹阳市华南实验学校)
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