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初探折纸中的数学

2016-04-29朱铭华

知识文库 2016年6期

折纸,是日常生活中学生喜闻乐见的一种游戏,也是贴近生活的一种数学素材,“折纸型”问题广泛出现于中考试题、学生综合实践之中。折纸能锻炼学生的动手操作能力、空间想象能力和数学建模能力,其中蕴含着较为丰富的数学思想,在当前课程改革中日益凸显其重要性。在初二教学中,就有这样一个折纸问题。

【课本原题】把一张矩形纸ABCD折叠后,沿EF裁下,可以得到一个正方形纸片,为什么?

说明:此题的证明方法很多,可以通过证明“4边相等+一个直角 正方形”;也可以通过证明“3个直角+一组邻边相等 正方形”。利用的是折叠时重合的线段和角产生的相等关系。

为了让学生理解并熟练运用相关的相等关系,针对折叠时产生的“相等的角和相等的边”两个重要结论进行了系列探究。

一、折叠产生相等的角

变形1:把一张矩形纸ABCD随意折起一个角或一边,若已知∠1的大小,能求出图中∠2的大小吗?学生折出各种图形,整理后有如下:

分析:易证明∠BEG=∠GEF,上面三个图形中利用Rt⊿BEG可得∠BGE的度数,从而知∠FGB的度数,通过互补关系得∠2的度数;下左图中通过AD∥BC可得∠AKF的度数,再通过Rt⊿AKF的两锐角互余得∠2的度数;最后两个图形通过GH∥EF,得∠EGH,通过AD∥BC得∠EGD的度数,两者相减,即得∠2的度数。

二、折叠产生相等的边

变形2:把一张矩形纸ABCD沿着CE折叠,如图使B点落在F处。已知:AB=8cm,BC=10cm,求AE的长。

分析:由于翻折,易得CF=BC=10cm.同时产生2个直角三角形:Rt⊿AEF、Rt⊿CDF,在Rt⊿CDF中,易得DF=6 cm,AF=4 cm,再转入Rt⊿AEF中设AE=x,列出方程42=x2+(8-x)2,求得AE=3cm.

根据勾股定理列出方程作为解决问题的途径.而选用勾股定理所在的直角三角形,我们也注意到一般是折叠后形成的新直角三角形。

三、综合运用相等的边和角

变形3:矩形ABCD,B(9,3),沿EF折叠,使C落在A处,B落在B’处,求(1)折痕EF的长;(2)EF所在直线的解析式。

分析:在Rt⊿AOF中利用勾股定理可求出AF=5,由等腰三角形⊿AEF 可知AE = AF =5,因此作EG⊥OG交OG于点G,可得E(5,3),FG=1.在Rt⊿EFG中求得EF= ;同时可知F(4,0),从而可以求出EF的解析式.

变形4:将⊿ABM沿AM折叠,使B落在B’处,直线AB的解析式为 ,求AM所在直线的解析式.

分析:由AB的解析式可知:OA=6,0B=8,从而得AB=AB’=10。要求AM解析式,就是求M点坐标,即OM的长度。所以在Rt⊿OB’M中利用勾股定理可求得OM=3,即M(0,3)。AM所在直线解析式为:

通过折纸,让学生感受到在生活中处处都有数学,课后,教师可以引导学生对折纸题目及时进行总结,也许会发现蕴藏在“折纸”中的更多奥妙。当然,折纸本身并不能完全取代对数学活动的分析,通过积极开展对数学中游戏娱乐的探索,将会对培养学生的“自动力”,培养学生敢于创新的“自动”精神极为重要。

(作者单位:苏州工业园区星湾学校)