在教學(xué)中,碰到這樣一道有意思的題目。 如下圖所示的國(guó)旗中的五角星,小明通過度量發(fā)現(xiàn)五個(gè)尖角的度數(shù)之和為180°。愛思考的小明就想如果是如下右圖的不規(guī)則五角星∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的度數(shù)之和是否仍然為180°呢? 通過度量大家發(fā)現(xiàn)這個(gè)結(jié)論的確是成立的。大部分學(xué)生都會(huì)被如何證明所困擾。我們知道幾何強(qiáng)調(diào)的是邏輯推理,那么如何對(duì)這個(gè)問題展開思考呢?我們可以通過問題鏈的方式來引導(dǎo)學(xué)生層層深入。 ![]() 問題一: 180°在現(xiàn)學(xué)的內(nèi)容中出現(xiàn)的狀況只有兩種,一種是兩直線平行,同旁內(nèi)角之和為180°,一種是三角形內(nèi)角和為180°??紤]到圖形中有很多的三角形,于是大家決定從三角形的內(nèi)角和角度去思考。 ![]() 問題二: 三角形只有三個(gè)內(nèi)角,而此題的結(jié)論中有五個(gè)角,所以學(xué)生決定看看圖形中有沒有能將兩個(gè)角并為一個(gè)角的基本圖形,即外角小紅旗模型(如下圖∠ACD=∠A+∠B) 在這道題中有這樣的基本圖形嗎?或者說∠A、∠B、∠C、∠D、∠E這五個(gè)角中有兩個(gè)角在一個(gè)三角形中嗎?思考發(fā)現(xiàn)其實(shí)很多,比如如圖所示的∠A和∠C就可以轉(zhuǎn)化為∠AME(或者∠CMD),當(dāng)然∠A和∠D也可以。 如此我們可以把這五個(gè)角轉(zhuǎn)化到同一個(gè)三角形MNE里用內(nèi)角和解決問題。 ![]() 問題三: 再思考,剛剛得到的∠NME其實(shí)是中間五邊形FGHMN的一個(gè)外角,我們也學(xué)過任意一個(gè)多邊形的外角和都是360°。我們能不能從外角和的角度來思考解決這個(gè)問題呢? ![]() 在此基礎(chǔ)上,我們還可以結(jié)合三角形的內(nèi)角和構(gòu)造如下解法。 這時(shí)有同學(xué)說之前利用小紅旗的方式得到另一個(gè)結(jié)論(如下左圖)——∠EBC+∠FCB=180°+∠A。也可以利用這個(gè)結(jié)論轉(zhuǎn)化到五邊形內(nèi)角和來做。 ![]() 問題四: 我們這一章在小紅旗基本圖形的基礎(chǔ)上,還學(xué)過蝴蝶形、飛鏢模型(如下圖)。 ![]() 那么這些基本圖形可以進(jìn)行角的轉(zhuǎn)化嗎?其實(shí)飛鏢模型很好地將三個(gè)角的和轉(zhuǎn)化為一個(gè)角(∠BCD=∠A+∠B+∠C)我們也可以從這個(gè)角度來思考如何解決這個(gè)問題。很明顯我們可以找到好幾個(gè)飛鏢模型(如下圖藍(lán)色部分),此時(shí)∠CHD=∠A+∠C+∠D,考慮到△HBE的內(nèi)角和為180°,我們可以很好的處理這個(gè)問題。 ![]() 問題五: 其實(shí)我們也可以構(gòu)造蝴蝶形將角進(jìn)行轉(zhuǎn)化放入三角形中求解,如下圖所示黃色部分就是一個(gè)蝴蝶形,我們可以利用這個(gè)基本圖形將∠B、∠E轉(zhuǎn)化到下面黃色區(qū)域。 ![]() ????????????? ![]() 問題六: 其實(shí)大家想一想,連接五角星的五個(gè)頂點(diǎn)所得的圖形不也是一個(gè)五邊形嗎?能否利用這個(gè)大的五邊形來求解呢? ![]() 講到這里,有同學(xué)提出這個(gè)圖形里面不光有三角形、五邊形,其實(shí)還可以找出其他的圖形,比如四邊形,我們也可以通過四邊形的內(nèi)角和外角和解決這個(gè)問題。 ![]() 問題七: 我們?cè)诶没緢D形解決了五角星的五個(gè)角的度數(shù)和為多少的問題,那么如果我們將五角星截去一個(gè)角,所得如圖所示的圖形∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的度數(shù)又是多少呢? ![]() ![]() ![]() 聰明的你能利用今天所學(xué)的知識(shí)解決嗎? ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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