图形的分割与拼接

4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 1 of 20 例题精讲例题精讲 本讲主要学习三大图形处理方法 1 理解掌握图形的分割 2 理解掌握图形的拼合 3 理解图形的剪拼 本讲中很多类型的题目还要求同学们去动手尝试 通过本讲知识的学习 让同学们了解不同图形的分割 拼 合 剪拼的方法 锻炼同学们的平面想象能力以及增强学生的动手操作能力 把一个几何图形按某种要求分成几个图形 就叫做图形的分割 反过来 按一定的要求也可以把几个图形拼成一个完美的图形 就叫做图形的拼合 将一个或者多个图形先分割开 再拼成一种指定的图形 则叫做图形的剪拼 我们在图形的分割 拼合和剪拼的过程中 都要结合所提供的图形特点来思考 如果把一个图形分割成若干个大小 形状相等的部分 那么就要想办法找图形的对称点 把图形先分少 再 分多 图形中 如果有数量方面的要求 可以先从数量入手 找出平分后每块上所含数量的多少 再结合数量来分 割图形 如果是要把几个图形拼合成一个大图形 要特别注意每条边的长度 把相等的边长拼合在一起 先拼少的 再拼多的 如果是剪拼图形 要抓住 剪 拼前后图形的面积相等 这个关键 根据已知条件和图形的特点 通过分析 推理和必要的计算 确定剪拼的方法 板块一 图形的分割 例例 1 用一条线段把一个长方形平均分割成两块 一共有多少种不同的分割法 用一条线段把一个长方形平均分割成两块 一共有多少种不同的分割法 B A O 解析 怎样把一个图形按照规定的要求分割成若干部分呢 这就是图形的分割问题 按照规定的要求合理 分割图形 是很讲究技巧的 多做这种有趣的训练 可以培养学生的创造性思维 发展空间观念 丰富想象 提高观察能力 这道题要求把长方形平均分割成两块 过长方形中心的任意一条直线都可以把长方形平均分割成两 块 根据这点给出如下分法 如右图 做长方形的两条对角线 设交点为O 图形的分割与拼接图形的分割与拼接 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 2 of 20 过点任作一条直线 直线将长方形平均分割成两块 OABAB 可见用线段平分长方形的分法是无穷多的 巩固巩固 画一条直线 将六边形分成大小相等 形状相同的两部分 这样的直线有画一条直线 将六边形分成大小相等 形状相同的两部分 这样的直线有 条 条 解析 无数条 任何过六边形中心的直线均符合要求 例例 2 把任意一个三角形分成面积相等的把任意一个三角形分成面积相等的 4 个小三角形 有许多种分法 请你画出个小三角形 有许多种分法 请你画出 4 种不同的分法 种不同的分法 解析 根据等底等高的三角形面积相等这一结论 只要把原三角形分成 4 个等底等高的小三角形 它们的 面积必定相等 而要得到这 4 个等底等高的小三角形 只需把原三角形的某条边四等分 再将各分 点与这边相对的顶点连接起来就行了 根据上面的分析 可得如左下图所示的三种分法 又因为 所以 如果我们把每一个小三角形的面积看做 1 那么就可以视为把三角形4 1 4 22 1 4 的面积直接分成 4 等份 即分成 4 个面积为 1 的小三角形 而可以视为先把原三角形分成两等22 份 再把每一份分别分成两等份 根据前面的分析 在每次等分时 都要想办法找等底等高的三角 形 根据上面的分析 又可以得到如右下图的另两种分法 A B C CB A A BC 巩固巩固 把任意一个三角形分成面积相等的把任意一个三角形分成面积相等的 2 个小三角形 有许多种分法 请你画出个小三角形 有许多种分法 请你画出 3 种不同的分法 种不同的分法 A BCCB A C B A 解析 根据等底等高的三角形面积相等这一结论 只要把原三角形分成 2 个等底等高的小三角形 它们的 面积必定相等 而要得到这 2 个等底等高的小三角形 只需找出原三角形的某条边的中点与这边相 对的顶点连接起来就行了 根据上面的分析 可得如图所示的三种分法 例例 3 怎样把一个等边三角形分别分成怎样把一个等边三角形分别分成 8 块和块和 9 块形状 大小都一样的三角形 块形状 大小都一样的三角形 解析 分成 8 块的方法是 先取各边的中点并把它们连接起来 得到 4 个大小 形状相同的三角形 然后再把每一个三角形分成两部分 得到如左上图所示的图形 分成 9 块的方法是 先把每边三等分 然后再把分点彼此连接起来 得到加上右上图所示的符合 条件的图形 例例 4 下图是一个直角梯形 请你画一条线段 把它分成两个形状相同并且面积相等的四边形 下图是一个直角梯形 请你画一条线段 把它分成两个形状相同并且面积相等的四边形 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 3 of 20 3 2 1 DC BA 1 F E 2 2 1 DC BA 解析 直角梯形的上底为 1 下底为 2 要分成两个相同的四边形 需要一条边可以分成 1 和 2 边长AD 正好为 3 所以边分成两段 找到的三等分点 现在 ADADE 所以还要找到的中点 连接 就把梯形分成完CDAE DEAB BFEF BCFEFABCD 全相同的两部分 如右上图 例例 5 在一块长方形的地里有一正方形的水池在一块长方形的地里有一正方形的水池 如下图如下图 试画一条直线把除开水池外的这块地平分成两 试画一条直线把除开水池外的这块地平分成两 块 块 A O 解析 用连对角线的办法找出这块长方形地的中心 O 和正方形水池的中心 A 过 O A 画一条直线 这条 直线正好能把除开水池外的这块地平分为两块 如右上图 A O 例例 6 把下图四等分 要求剪成的每个小图形形状 大小都一样 除了剪正方形外 你还有别的方法吗 把下图四等分 要求剪成的每个小图形形状 大小都一样 除了剪正方形外 你还有别的方法吗 20 60 40 20 20 40 60 20 解析 先把图形分成相等的两块 每一块中再分成相等的两份 这样就不难分成四块了 如右上图 2040 例例 7 下图是一个下图是一个的方格纸 请用四种不同的方法将它分割成完全相同的两部分 但要保持每个小方的方格纸 请用四种不同的方法将它分割成完全相同的两部分 但要保持每个小方34 格的完整 格的完整 解析 分成的两块每块有 个 小格 并且这两块要关于中心点对称 大小和形状完全一样 我们1226 从对称线入手 介绍一种分割技巧 染色法 先选中一个小格 找它关于中心点或中心线的对称 位置 标上相应的符号 当找它关于中心线的对称位置时是一种情况 关于中心点的对称位置是另 一种情况 具体如下图所示 5623 1144 3265 4326 1155 62346226 5511 4334 6234 5511 43256234 1155 4326 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 4 of 20 巩固巩固 右图是一个右图是一个的方格纸 请用六种不同的方法将它分割成完全相同的两部分 但要保持每个小方的方格纸 请用六种不同的方法将它分割成完全相同的两部分 但要保持每个小方44 格的完整 格的完整 解析 因为要分割成完全相同的两块 即大小 形状完全相同 方格纸一共有 个 小格 所以分4416 成的两块每块有 个 小格 并且这两块要关于中心点对称 大小和形状完全一样 应用染1628 色法 从中心点的一侧入手染色 逐步推进 建议教师同时呈现六幅空的格图 不同的变化44 在不同的图上同时呈现 如下图 3 2 5 1 6 7 3 2 6 5 4 1 8 87 4 3 32 8 1 7 5 4 6 8 6 5 1 4 2 7 8 3 1 2 2 7 6 45 8 5 6 3 7 1 4 4 3 2 2 15 6 4 78 7 6 3 5 1 8 3 2 7 7 1 4 5 3 8 6 8 5 2 4 1 6 6 78 1 15 4 6 3 2 3 4 7 5 8 2 例例 8 下图是一个被挖去了为总面积四分之一小正方形的大正方形 请你将它分成大小形状完全一样的四下图是一个被挖去了为总面积四分之一小正方形的大正方形 请你将它分成大小形状完全一样的四 部分 部分 解析 要求把阴影部分分成四个大小 形状都相同的四个图形 先不考虑形状 大小相同也就是面积相等 也就是把整个图形的面积分成四份 分割后的每一部分占一份 考虑先把阴影部分分成 12 个小正 方形再分成四份 这样每份正好有 3 个小正方形 再看形状 三个小正方形只能排成 形或者 形 答案如下图 巩固巩固 下图是一个被挖去了为总面积四分之一小正方形的大正方形 请你将它分成大小形状完全一样的两下图是一个被挖去了为总面积四分之一小正方形的大正方形 请你将它分成大小形状完全一样的两 部分 如果分三部分呢 部分 如果分三部分呢 解析 从形状 面积两方面综合考虑 很容易就能得到答案 答案如右上图 巩固巩固 图中是由三个正三角形组成的梯形 你能把它分割成图中是由三个正三角形组成的梯形 你能把它分割成 4 个形状相同 面积相等的梯形吗 个形状相同 面积相等的梯形吗 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 5 of 20 解析 这道题的要点在于通过计算解决问题 要求把原来三个正三角形分成四个大小 形状都相同的四个 梯形 先不考虑形状 大小相同也就是面积相等 即把整个梯形的面积分成四份 分割后的每一个 梯形占一份 可以考虑把每一个三角形的面积分成四份 再把三个正三角形中的每一个小三角形合 成要求的梯形 这种类型的题目可以从中点入手 找到每个正三角形的中点并连接 如右上图 例例 9 下图是由五个正方形组成的图形 把它分成形状 大小都相同的四个图形 应怎样分 下图是由五个正方形组成的图形 把它分成形状 大小都相同的四个图形 应怎样分 解析 如果不考虑分成的四个图形的形状 只考虑它们的面积 这就要求把原来五个正方形分成四个面积 相等的图形 每个图形的面积应是 1 个多正方形 我们把每个正方形各分成四个面积相等的小正方 形 分成的每块图形应有五个这样的小正方形 根据图形的对称性 我们很快就能得到如右上图的 分法 也可以将中间的正方形分成四个小正方形 如右上图 例例 10 已知左下图是由同样大小的已知左下图是由同样大小的 5 个正方形组成的 试将图形分割成个正方形组成的 试将图形分割成 4 块形状 大小都一样的图块形状 大小都一样的图 形 形 解析 已知图形是由同样大小的 5 个正方形组成的 要分成 4 块同样大小的图形 则每块图形是个正方 5 4 形 由此想到 若把每个正方形都分成 4 等份 则分割成的每一块中应包含 5 份 再稍经试验 即 得右上图的解 图内部的实线为分割线 巩固 把右图剪成形状 大小相等的 8 个小图形 怎么剪 作出分出的小图形 解析 总格数为 12 用总格数除以 8 得到每个小图形应该是一个半小正方形 根据平均一个小图形的格 数作图 如右图 例例 11 下图是由 18 个小正方形组成的图形 请你把它分成 6 个完全相同的图形 解析 通过计算 18 6 3 说明基本形状是由三个小正方形组成 三个正方形有两种形式 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 6 of 20 与 通过观察 上面的图形具有对称性 不可能分成 6 个 再由 6 结合染色法 如下图 66 6 55 54 44 3 33 22 2 1 1 1 例例 12 一个正三角形形状的土地上有四棵大树一个正三角形形状的土地上有四棵大树 如下图所示如下图所示 现要把这块正三角形的土地分成和它形 现要把这块正三角形的土地分成和它形 状相同的四小块 并且要求每块地中都要有一棵大树 应怎样分 状相同的四小块 并且要求每块地中都要有一棵大树 应怎样分 解析 由于土地的形状为正三角形 由题意可知 把大三角形的面积分成四份 每一块占一份 且形状与 原三角形相同 于是我们想到取大正三角形的各边中点 依次连接各边中点 即可将这块大正三角 形的土地分成与它相等的四份 如右上图所示 总结 本题若死守三角形面积等于底高的一半 则无以下手 引导学生转换一下思考角度 取原三角形 各边中点 将原三角形分成面积相等的四部分 问题即可解决 例例 13 将下图分割成大小 形状相同的三块 使每一小块中都含有一个将下图分割成大小 形状相同的三块 使每一小块中都含有一个 解析 图中一共有 18 个小方格 要求分割成大小 形状相同的三块 每一块有 块 而且分1836 割成大小 形状相同的三块 可以看出图形的中心点是 而且上面的部分是对称的 但是只有 5O 块 需要对称的再加上一块 再由图形的特点 可以判断应分为右下图的三部分 O 例例 14 请把下面这个长方形沿方格线剪成形状 大小都相同的请把下面这个长方形沿方格线剪成形状 大小都相同的 4 块 使每一块内都含有块 使每一块内都含有 奥数读本奥数读本 这四个字中的一个 该怎么剪 这四个字中的一个 该怎么剪 解析 图中 奥数 与 读本 中的两个字都是挨着的 所以肯定要在它们中间分割 因此 首先在他们 中间划出分割线 因为要将这个长方形分成大小 形状完全相同的 4 块 因为长方形是的 所64 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 7 of 20 以分割后的每一块都有 6 小块组成 可以考虑先把长方形分成相同的两部分 再把每一部分分成相 同的两部分 如下图所示 答案不唯一 例例 15 2008 年第八届年第八届 春蕾杯春蕾杯 小学数学邀请赛初赛小学数学邀请赛初赛 请把下面的图形分成形状 大小都相同的请把下面的图形分成形状 大小都相同的块 块 4 使每一块里面都有使每一块里面都有 春蕾杯赛春蕾杯赛 个字 个字 4 13 解析 如下图所示 1 答案不唯一 例例 16 学习与思考对小学生的发展是很重要的 学习改变命运 思考成就未来 请你将下图分成形状学习与思考对小学生的发展是很重要的 学习改变命运 思考成就未来 请你将下图分成形状 和大小都相同的四个图形 并且使其中每个图形都含有和大小都相同的四个图形 并且使其中每个图形都含有 学习思考学习思考 这四个字 应怎样分 这四个字 应怎样分 学学 习习 思思 考考 学学 习习 思思考考 学学 习习 思思 考考 考考思思 习习 学学 5 4 3 2 1 解析 看到这道题目 我们想到俄罗斯方块 由题意可知 所分出的每一块图形 必须由 4 个小正方形组 成 它的形状不外乎如右上图所示的五种俄罗斯方块 这就控制了搜索的范围 根据原题中各个字 的具体位置 上图中有些图形是必须排除的 例如 如果把图 与原题右下角的正方形重叠 22 其中 考 字出现了两次 不符合题意 因此 图 可以先排除掉 现在 再固定某一角上的一 个小正方形 按其中的字来考虑 如固定右上角写有 考 的小正方形来分析 只有下列 4 种可能 出现的情况 考考 思思 习习 学学 考考思思 学学习习 学学考考思思 习习 学学考考思思 习习 学学 习习 思思考考 考考 思思 习习 学学 考考思思 习习 学学 考考 思思 习习 学学 例例 17 如下图所示 请将这个正方形分切成两块 使得两块的形状 大小都相同 并且每一块都含有如下图所示 请将这个正方形分切成两块 使得两块的形状 大小都相同 并且每一块都含有 学而思奥数五个字 学而思奥数五个字 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 8 of 20 O O 图 1 图 2 O O 解析 图中有相同汉字挨在一起的情况 肯定要从它们之间切开 图 1 因此 首先要在它们之间划出切 分线 因为要将这个正方形切开成两块形状和大小都一样的图形 所以其中一块绕中心点旋转 必定与另一块重合 要是把切分线也绕中心点旋转 180 就可得到一些新的切分线 图 2 这180 就为我们解决问题提供了线索 本题的两种解法如上图所示 巩固巩固 如下图所示的正方形是由如下图所示的正方形是由 36 个小正方格组成的 如图那样放着个小正方格组成的 如图那样放着 4 颗黑子 颗黑子 4 颗白子 现在要把它颗白子 现在要把它 切割成形状 大小都相同的四块 并使每一块中都有一颗黑子和一颗白子 试问如何切割 切割成形状 大小都相同的四块 并使每一块中都有一颗黑子和一颗白子 试问如何切割 解析 首先在相同颜色的棋子之间划出切分线 以中心旋转 之后 得到一些新的切分线 90 180 270 同时考虑到每块包含有一颗黑子和一颗白子的要求 以及每一块面积应该是 即含有 9 个3649 小正方格 先找到符合要求的一块后 让它绕中心旋转 便得到其他三块 如右上90 180 270 图 例例 18 如图 甲 乙是两个大小一样的正方形 要求把每一个正方形分成四块 两个正方形共分为八如图 甲 乙是两个大小一样的正方形 要求把每一个正方形分成四块 两个正方形共分为八 块 使每块的大小和形状都相同 而且都带一个块 使每块的大小和形状都相同 而且都带一个 甲甲 乙乙 解析 一个正方形分成大小和形状都相同的四块 一定是从中心点分开的 只要能找出其中符合题目要求 的一块 然后再将这块绕着正方形的中心点分别旋转 就可以得到另外三块 又因90 180 270 为这个正方形面积为 36 平方单位 所以分成的每一块的面积都是 9 平方单位 即每一块都由 9 个 小正方格组成 另外 由于两个正方形要切分成一样大小的四块 因此可将两个正方形重叠在一起 考虑 将两个正方形重叠在一起 如下图所示 为便于区别 将其中一组的 改写成 按要 求将这重叠的正方形切分成大小 形状都相同的四块 并且每块都有一个 和 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 9 of 20 图中有相同符号的 挨在一起的从中间把它们切开 在它们中间划上截线 并将这些截线绕 中心点旋转 得到另外三段截线 如下图 利用它们设想出划分线 90 180 270 设想分块从中心位置开始 逐步向外扩散 在里层方格中 先指定某一方格已分入到某小块中 并作上记号 斜线阴影 然后将它绕中心旋转后得到另一方格分入到另一小块中 也作上记180 号 横线阴影 如图 对于中间一层方格和最外一层方格 设想分块时一定要紧扣条件 每一块中都要有一个 和 一个 每一块都有 9 个方格组成 不能断开 下图是分解了的分块过程示意图 注意到斜线阴影部分已经有了一个 和一个 那么左下角包含 的方格就不能再 分到斜线阴影部分去了 而只能将右下角的方格分到斜线阴影部分 于是左上角的方格就应该分 给横线阴影部分 空白部分是另外两块 下就是最后分得的结果 例例 19 正三角形正三角形的面积是的面积是 1 平方米 将三条边分别向两端各延长一倍 连结六个端点得到一个平方米 将三条边分别向两端各延长一倍 连结六个端点得到一个ABC 六边形六边形 如右图如右图 求六边形的面积 求六边形的面积 C B A 解析 采用分割法 过 分别作平行线 得到右上图 其中所有小三角形的面积都相同 所以六ABC 边形面积等于 13 平方米 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 10 of 20 巩固巩固 正方形正方形的面积是的面积是 1 平方米 将四条边分别向两端各延长一倍 连结八个端点得到一个正方形平方米 将四条边分别向两端各延长一倍 连结八个端点得到一个正方形ABCD 如图如图 求大正方形的面积 求大正方形的面积 DC BA 解析 四条边分别向两端各延长一倍 很容易可以观察出 大正方形有 9 个小正方形组成 所以 大正方 形的面积是 平方米 1 99 巩固巩固 正六边形正六边形的面积是的面积是 1 平方米 将六条边分别向两端各延长一倍 交于六个点 组成如下平方米 将六条边分别向两端各延长一倍 交于六个点 组成如下ABCDEF 图的图形 求这个图形的面积 图的图形 求这个图形的面积 F ED C BA F ED C BA 解析 采用分割法 连接正六边形的对角线 会发现 所有的三角形面积都相同 一共有 12 个小三角形 原来正六边形的面积是 1 平方米 由 6 个小三角形组成 所以现在的大图形的面积是 1 22 平方米 例例 20 第九届第九届 中环杯中环杯 小学生思维能力训练活动初赛小学生思维能力训练活动初赛 如图 它是由如图 它是由个边长为个边长为 厘米的小正方形厘米的小正方形151 组成的 组成的 请在原图中沿正方形的边线 把它划分为请在原图中沿正方形的边线 把它划分为个大小形状完全相同的图形 分割线用笔描粗 个大小形状完全相同的图形 分割线用笔描粗 5 分割后每个小图形的周长是分割后每个小图形的周长是 厘米 厘米 分割后分割后个小图形的周长总和与原来大图形的周长相差个小图形的周长总和与原来大图形的周长相差 厘米 厘米 5 3 分析分析 因为总共有个小正方形 所以分成个大小形状相同的图形后每个图形应该有 个 1551553 小正方形 如图 每个小图形的周长为 厘米 8 个小图形的周长和 厘米 原图形的周长 厘米 所以相差58 540 44218 厘米 401822 1 例例 21 如何把下图中的三个图形分割成两个相同的部分如何把下图中的三个图形分割成两个相同的部分 除了沿正方形的边进行分割外 还可沿正方除了沿正方形的边进行分割外 还可沿正方 形的对角线进行分割形的对角线进行分割 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 11 of 20 解析 要把图形分成两个相同的部分 首先要保证分得的两部分面积相同 其次要保证分得的两部分形状 相同 从面积入手进行分割会使问题更容易解决 第一个图形一共有 6 个小正方形 2 个三角形 要分割成两块完全相同的部分 每一部分都要有 3 个正方形 1 个三角形 这样很容易就可以解决 这个问题了 同样 对第二个图形 一共有 7 个正方形 2 个三角形 因为正方形的个数是奇数 所以 肯定有一个正方形被分成相同的两块 对于这个图形 我们很容易看出有一个正方形的位置 很特殊 在最中间 所以考虑将它分成两部分 由对称的原则 从对角线分开 第三个图形更复杂 一些 一共有 6 个正方形 6 个三角形 分成的两块每一块都要有 3 个正方形 3 个三角形 因为 最上面的两个三角形组合成了一个大的三角形 所以右下方的两个三角形不能分开 再根据对称的 原则 就容易解决这个问题了 具体分法见下图 例例 22 2003 年年 小学生数学报小学生数学报 数学邀请赛数学邀请赛 如图 将一个等边三角形分割成互相不重叠的如图 将一个等边三角形分割成互相不重叠的 23 个较个较 小的等边三角形小的等边三角形 这些较小的等边三角形的大小不一定都相同这些较小的等边三角形的大小不一定都相同 请在图中画出分割的结果 请在图中画出分割的结果 解析 分割的方法不唯一 如图所示 例例 23 2005 年年 小学生数学报小学生数学报 数学邀请赛数学邀请赛 如图 将一个正方形分割成互相不重叠的如图 将一个正方形分割成互相不重叠的 21 个小正方个小正方 形 这些小正方形的大小不一定相同 请画图表示 形 这些小正方形的大小不一定相同 请画图表示 解析 分割的方法不唯一 如右图所示 板块二 图形的拼合 例例 24 用两块大小一样的等腰直角三角形能拼成几种常见的图形 用两块大小一样的等腰直角三角形能拼成几种常见的图形 解析 建议用等腰直角三角板 把不同的边进行重合 不要漏掉旋转重合 或者准备一些等腰直角三角形 的纸片 由学生拼接后贴到黑板上 见下图 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 12 of 20 巩固巩固 用用 3 个等腰直角三角形拼图 要求边与边完全重合 能拼出几种图形 个等腰直角三角形拼图 要求边与边完全重合 能拼出几种图形 解析 这种类型的题需要学生亲自操作 建议教师准备材料与学生互动 一共可以拼成如下图的几种形状 巩固巩固 用同样大小的四块等腰直角三角板 能否拼出一个三角形 一个正方形 一个长方形 一个梯形 用同样大小的四块等腰直角三角板 能否拼出一个三角形 一个正方形 一个长方形 一个梯形 一个平行四边形五种图形 若能 画出示意图 一个平行四边形五种图形 若能 画出示意图 解析 能用四块同样大小的等腰直角三角板拼出一个三角形 一个正方形 一个长方形 一个梯形 一个 平行四边形五种图形 建议用等腰直角三角板 把不同的边进行重合 不要漏掉旋转重合 或者准 备一些等腰直角三角形的纸片 由学生拼接后贴到黑板上 具体拼法如图所示 例例 25 下面哪些图形自身用 4 次就能拼成一个正方形 解析 用 4 块图 4 和图 5 那样的图形显然能够拼成一个大正方形 其实用图 1 图 2 图 3 也能拼 成一个大正方形 拼法见下图 例例 26 用下面的用下面的 3 个图形 拼成右边的大正方形 个图形 拼成右边的大正方形 解析 首先数一数所有的空格数 一共只有 16 个 只能组成的正方形 使用目标倒推法 在右边的44 大正方形中拼图 仍然使用染色法 相当于把已知图形往右边的大正方形中放 这样就很容易拼合 了 如下图 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 13 of 20 巩固巩固 用用 四连块四连块 拼成一个正方形 按编号画入右边图中 拼成一个正方形 按编号画入右边图中 解析 首先数一数所有的空格数 一共只有 16 个 只能组成的正方形 目标倒推 在右边的大正方44 形中拼图 仍然使用染色法 相当于把已知图形往右边的大正方形中放 这样就很容易拼成了 注 意标号的位置 具体如下图所示 例例 27 有有 6 个完全相同的个完全相同的 你能将它们拼成下面的形状吗 你能将它们拼成下面的形状吗 解析 利用染色法以及图形的对称性 对称轴两侧都有三个小图形 按照下面的顺序标号即可完成 1 111 1 1 22 22 2 2 1 111 1 1 3 3 3 33 3 22 22 2 2 1 111 1 1 例例 28 保良局亚洲区城市小学数学邀请赛保良局亚洲区城市小学数学邀请赛 三种塑料板的型号如图 三种塑料板的型号如图 ABC 已有已有型板型板 30 块 要购买块 要购买 两种型号板若干 拼成两种型号板若干 拼成正方形正方形 10 个 个 型板每块价格型板每块价格 5 元 元 ABC5 5 B 型板每块价格为型板每块价格为 4 元 请你考虑要各买多少块 使所花的总钱数尽可能少 那么购买元 请你考虑要各买多少块 使所花的总钱数尽可能少 那么购买 两种两种CBC 板要花多少元 板要花多少元 解析 要使花的钱尽可能的少 已有 30 个型板最好能用上 而价格较贵的型板尽可能少用 因为AB 型与型的面积都为 3 所以在拼成的的正方形中 除了型外 余下的面积应能被 3 整AB5 5 C 除 有或能被 3 整除知 只能用 4 块型板或 1 块型板 考虑尽可能25449 254 121 CC 多地使用型板 有如下图 1 图 2 的拼法 A B C CC C B A A A A A A B C A 图 1 图 2 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 14 of 20 图 1 的拼法要花 元 图 2 的拼法要花 元 因为只有 30 块型板 所445226 459 A 以在 10 快的正方形中 图 2 的拼法只能有 4 块 剩下 6 块用图 1 拼法 共需 5 5 元 94266192 例例 29 试用图 a 中的 8 个相等的直角三角形 拼成图 b 中的空心正八边形和图 c 中的空心正八角星 解析 把一个直角三角形的斜边与另一个直角三角形的一条直角边重合 同时 斜边上的一个锐角顶点与 直角顶点重合 像这样依次摆放下去 便可得空心正八边形 若把一个直角三角形的斜边与另一个 直角三角形的直角边的一部分重合 但顶点均不重合 依次摆放下去 便可由这八个相等的直角三 角形组成空心正八角星 板块三 图形的剪拼 例例 30 试将一个正方形分成相同的四块 然后用这四块分别拼成三角形 平行四边形和梯形 试将一个正方形分成相同的四块 然后用这四块分别拼成三角形 平行四边形和梯形 解析 要用分成的四块组成三角形 那么剪成得图形一定是三角形 这样平均分成四等分 当然这种分法 有好几种 组成图形的时候我们可以换位思考 看如何将三角形 平行四边形 梯形分成大小相等 的三角形 如图所示 例例 31 把两个小正方形剪开以后拼成一个大正方形 把两个小正方形剪开以后拼成一个大正方形 解析 因为大正方形的面积等于两个小正方形的面积和 所以大正方形的边长不能等于两个小正方形的边 长和 而是等于小正方形的对角线的长 所以要沿着两个小正方形的对角线剪开再进行拼接 如右 图 例例 32 将下图分成将下图分成 4 个形状 大小都相同的图形 然后拼成一个正方形 个形状 大小都相同的图形 然后拼成一个正方形 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 15 of 20 解析 总共有 36 块小正方形 所以最后拼成的大正方形边长有 6 个单位 具体切拼方法如下 例例 33 试将一个试将一个的长方形分割成两个大小相等 形状相同的图形 然后拼成一个正方形 的长方形分割成两个大小相等 形状相同的图形 然后拼成一个正方形 49 解析 已知长方形格数 个 所以正方形的边长应为 6 个格 因此可以把长方形上半部分成 39436 个格 6 个格 下半部分成 6 个格 3 个格 分成相等的两块 合起来正好拼成一个边长为 6 个格 的正方形 如右下图 巩固巩固 长方形的长和宽各是长方形的长和宽各是 9 厘米和厘米和 4 厘米 要把它剪成大小 形状都相同的两块 并使它们拼成一个正厘米 要把它剪成大小 形状都相同的两块 并使它们拼成一个正 方形 方形 解析 已知长方形面积 平方厘米 所以正方形的边长应为 6 厘米 因此可以把长方形上半部剪9436 下 6 厘米 下半部剪下 3 厘米 分成相等的两块 合起来正好拼成一个边长为 6 厘米的正方形 如 右下图 36 3 6 4 2 3 3 3 6 4 2 例例 34 将下图分成两块 然后拼成一个正方形 将下图分成两块 然后拼成一个正方形 解析 图形的面积等于 16 个小方格 如果以每个小方格的边长为 1 那么拼成的正方形的边长应该是 4 因为图形是缺角长方形 长为 6 宽为 3 应将宽加 1 长减去 2 便可得一个正方形 所以分割 成两块后 右边的一块应向上平移 1 原来宽为 3 向上平移使宽为 4 向左平移 2 原来长为 6 向左平移使长为 4 如右下图所示 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 16 of 20 例例 35 将图将图 1 分成分成 4 个形状 大小都相同的图形 然后拼成一个正方形 个形状 大小都相同的图形 然后拼成一个正方形 图 1 图 2 图 3 解析 经过计数可以发现 图形是由 16 个完全一样的正方形组成 所以拼成的正方形每排都有 4 个这样 的小正方形 共有 4 排把大图形分成完全一样的 4 个图形 每个图形的面积都是小正方形的 4 倍 现在来考虑形状 由于这个图形具有对称的特点 很容易想到先将它分成两个完全一样的图形 只要沿大图形中间的那条竖线剪开即可 其中上面的一个是图 2 再想办法把已经分成的两个图形 各分成两个形状 大小都相同的图形即可 下面以上面的图为例 继续探讨分割的办法 如果把上 图中每个小正方形的边长看作 1 个单位 那么这个图形中的最长边有 4 个单位 其次为 3 显然 要把它分成完全一样的两个图形 每个图形的最长边只能为 3 具体分法见图 3 用同样的方法 可以将与上面的图形完全一样的下面的一个图形分成两个形状 大小都相同的图形 如右上图 例例 36 小龙的妈妈在街上卖边角布料的地摊上 买回了一块形状是等腰直角三角形的绸布 想用它来小龙的妈妈在街上卖边角布料的地摊上 买回了一块形状是等腰直角三角形的绸布 想用它来 做长方形的窗帘 为了不把布剪的太碎 裁剪的块数就要尽可能的少 请问小龙的妈妈应该怎样剪做长方形的窗帘 为了不把布剪的太碎 裁剪的块数就要尽可能的少 请问小龙的妈妈应该怎样剪 拼呢 拼呢 解析 要使裁剪的块数少 就要充分利用等腰直角三角形的特点 还要尽可能多的让长方形的边与三角形 的边重合 假设拼好的长方形以为长 现在要把 补到 的位置上 这就要求这两BCADECGE 个三角形完全一样 显然 只要取 分别为 的中点即可 所以首先连接的中点DEABACAB 和的中点 将 沿剪开 再按顺时针方向旋转 180 即可 如下图所示 DACEADEDE G E D A BC 例例 37 试将任意一个三角形分成三块 然后拼成一个长方形 试将任意一个三角形分成三块 然后拼成一个长方形 解析 方法一 三角形与长方形的不同在于 角 边的个数不同 把三角形变为四边形 需要加一个角 加一条边 而且长方形四个角都是直角 自然能想到在三角形中做两条垂线 并且过三角 形两条边的中点 这样才能拼出一个长方形 如左下图 方法二 因为由平行四边形转化为长方形很简单 所以只需要把三角形先分割 拼凑成平行四边形 作三角形的中位线 旋转 180 即可转化为平行四边形 然后拼成长方形 如右下图 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 17 of 20 方法一 方法二 巩固巩固 试将任意一个矩形分成两块 然后拼成一个三角形 试将任意一个矩形分成两块 然后拼成一个三角形 方法一 方法二 解析 方法一 考虑到矩形沿对角线可以分成两个相同的三角形 两个完全相同的三角形即可拼成一个 大的三角形 如左上图所示 方法二 连接矩形一个角与一边中点的连线 将分割出的三角形沿中点处旋转 180 即可 如右上 图所示 巩固巩固 试将任意一个矩形分成三块 然后拼成一个三角形 试将任意一个矩形分成三块 然后拼成一个三角形 方法一 方法二 解析 将例题逆推即可 例例 38 把一个正方形分成把一个正方形分成 8 块 再把它们拼成一个正方形和一个长方形 使这个正方形和长方形的面块 再把它们拼成一个正方形和一个长方形 使这个正方形和长方形的面 积相等 积相等 解析 连接正方形的对角线 把正方形分成了 4 个相等的等腰直角三角形 再连接各腰中点 又把它们分 成 4 个小等腰直角三角形和 4 个等腰梯形 如图 所示 出于分成正方形 长方形面积相等的要 求考虑 分别取出两个小等腰直角三角形和两个梯形 就能一一拼出所要求的正方形和长方形了 如图 所示 8 7 6 5 4 3 2 1 12 5 6 7 3 4 8 例例 39 有一块长有一块长 8 米 宽米 宽 3 米的长方形地毯 现在要把它移到长米的长方形地毯 现在要把它移到长 6 米 宽米 宽 4 米的新房间里 请找出一米的新房间里 请找出一 种剪裁方法 使剪后的各块拼合后正好能铺满房间的地面 为了使剪后的地毯尽量完整 就要使剪种剪裁方法 使剪后的各块拼合后正好能铺满房间的地面 为了使剪后的地毯尽量完整 就要使剪 裁的块数尽可能地少 应怎样剪拼 裁的块数尽可能地少 应怎样剪拼 解析 地毯的面积为平方米 新房间的面积为平方米 两者虽然长 宽不相等 但面8 324 6424 积相等 通过对比不难发现 地毯的长比房间的长多 2 米 房间的宽比地毯的宽多 1 米 因此 我 们可以把地毯看做由 12 个 平方米 的小长方形组成的大长方形 如左下图所示 要达到题目2 1 的要求 只要使原地毯的长缩短一小格 即减少 2 米 使原地毯的宽增加一小格 即增加 1 米 我 们可以沿对角线的方向 把它剪成阶梯形的两块 并使它们的形状和大小完全相同 如中间图 然 后把它们错位互相拼接在一起 即阴影部分先向上平行移动 1 米 再向右平行移动 2 米 即得右下 图 4 1 5 图形的分割与拼接 题库 page 18 of 20 例例 40 如如何何把把一一个个长长20 厘厘米米 宽宽12 厘厘米米的的长长方方形形切切成成两两块块 拼拼成成一一个个长长16 厘厘米米 宽宽15 厘厘米米的的新新长长方方 形形 4 3 4 3 4 3 3 4 4 3 4 3 4 3 4 3 图 图de 解析 因为原长方形比新长方形的长多 4 厘米 新长方形比原长方形的宽多 3 厘米 因此我们把原长方形 分成 20 个长 4 厘米 宽 3 厘米的小长方形 因为新长方形的长为 16 厘米 所以原长方形的长应减 少一个小长方形 而新长方形的宽为 15 厘米 所以原长方形的宽应增加一个小长方形 可以沿对 角线的方向 把它切成阶梯状的两块 并使他们的形状和大小完全相同 然后把它们相互错位交k 在一起 即白色部分往上爬了一个台阶 这样便拼成了一个新的长方形 具体操作中可按图中的粗线把长方形分成两块 一移一错一对 便可得到如图 所示的长为 16de 厘米 宽为 15 厘米的新长方形 例例 41 长方形长长方形长 24 厘米 宽厘米 宽 15 厘米 把它剪成两块 使它们拼成一个长厘米 把它剪成两块 使它们拼成一个长 20 厘米 宽厘米 宽 18 厘米的长方厘米的长方 形 形 4 4 4 4 3 4 3 3 4 3 3 24 15 3 3 3 3 20 18 3 4 4 3 4 4 4 解析 长方形面积 平方厘米 拼成的长方形面积 平方厘米 面积相等 24 15360 20 18360 只是长 宽不等 但它们都可以分成 30 个 4 3 的小长方形 拼成的长方形的一半应有 15 个 的小长方形 即 所以才有如上图的剪切方法 43 5432115 例例 42 如下图长方形的长 宽分别为如下图长方形的长 宽分别为 120 厘米 厘米 90 厘米 正中央开有小长方形孔 长为厘米 正中央开有小长方形孔 长为 80 厘米 宽厘米 宽 为为 10 厘米 要拼成面积为厘米 要拼成面积为 100 平方厘米的正方形 问如何切分 能使划分的块数最少 平方厘米的正方形 问如何切分 能使划分的块数最少 解析 切分前面积为 平方厘米 应与拼成后的正方形面积相等 拼成后