摘要:“全班都不会,太正常了!”一位毕业于985学校的家长发来这道小学六年级数学竞赛题,孩子班上一个会做的也没有,老师让孩子们带回家跟家长一起讨论!
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“全班都不会,太正常了!”一位毕业于985学校的家长发来这道小学六年级数学竞赛题,孩子班上一个会做的也没有,老师让孩子们带回家跟家长一起讨论!
家长不由得感慨,这原本就是初中数学题,平白无故地放到小学阶段,纯粹是“拔苗助长、急于求成”,只是在加剧“内卷”而已!
如图一,
图一
在正方形BFEG中,有一蓝一红两个小正方形、其面积分别为5和20,以B为顶点作正方形ABCD使得点H与点G分别在AB和AD上,求褐色正方形ABCD面积。
一、“正常”的求解思路:对大多数八、九年级孩子来说几乎没啥难度
要用到的初中知识:勾股定理+三角形相似+无理数!
①BI=EJ=√5,FJ=HI=√20=2√5,BG=3√5。
②由勾股定理可得BH²=HI²+BI²=25即BH=5。
③△BHI∽△BGA,则BG/AB=BH/HI,从而AB=BG×HI÷BH=6,故S正方形ABCD=36。
二、仅用小学知识能否求解?如何规避使用勾股定理、无理数和三角形相似?
规避使用勾股定理和无理数相对简单,利用图形分割、并作外弦图即可!但规避使用三角形相似则相对复杂,需使用图形旋转、图形翻折和图形缩放!
需要用到的知识:图形分割(或面积比等于边长比的平方)+图形旋转+图形翻折+图形缩放+外弦图
①由正方形面积比等于边长比的平方可得FJ=2EJ,从而BG=3EJ,故S正方形BFEG=9S蓝色正方形=45。这适合六年级
或
①'以蓝色小正方形为分割单元、将正方形BFEG进行分割,如图二
图二
则红色小正方形被分成(2行2列即FJ=2EJ)4个单元,正方形BFEG可被分成(3行3列即EF=3EJ)9个单元,故S正方形BFEG=9S蓝色正方形=45。这适合四年级
②将△BHI绕点B顺时针旋转至BH与BG重合(即H在BG上)、旋转后的三角形记为△BH'I',将△BH'I'沿BG向右翻折、翻折后三角形记为△BH'I'',最后将△BH'I''按比例放大至点H'与点G重合,放大后的三角形记为△BGI''',如图三
图三
则BAGI'''为长方形。
③依据比例缩放性质,可得AG/AB=GI'''/BI'''=H'I''/BI''=H'I'/BI'=HI/BI=FJ/EJ=2,也即AB=2AG。
④作以BG为弦的外弦图,
图四
则正方形BFEG被分成5个部分:4个与ABG相同的直角三角形及中间小正方形AMNP、其边长为AB-AG=AG。注意到S正方形AMNP=S△ABG即正方形BFEG面积被五等分,从而45÷5=S△ABG=AG×AB÷2,也即AG×AG=9。据此求得AG=3、AB=6。
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来源:琼等闲