此前发布了一道小升初数学题:求直角三角形的面积,三边均未知或不可求!所谓边长不可求,是指仅小学知识无法表示出边长,实际为带根号的无理数。朋友家的六年级娃不会做、五年级娃反倒做出来了!
小升初附加题:如图一,
图一
长方形由3个面积为2的小正方形构成,连接长方形对角线AB及右侧小正方形对角线BD,C为BD延长线上一点、使得CA垂直AB,求阴影部分直角三角形ABC的面积。
不少友友提出,此题可用12345模型求解。但12345模型本质是高中知识正切函数及其和差公式,甚或难倒不少高中生!
一、超纲解析之一:适合高中生!
利用正切函数,特别地包括所谓的12345模型,还需用到勾股定理!
①记∠ABE为α,∠ABC为β,如图二
图二
则tanα=1/3。从而tanβ=tan(45°-α)=(tan45°-tanα)/(1+tan45°tanα)=1/2。也即AB=2AC。
②记小正方形边长为a,则由勾股定理可得AB²=10a²。因此S△ABC=AB²/4=5a²/2=5。
二、不超纲解析之一:适合五、六年级孩子!拼图法+面积差!
①再用9个小正方形拼成4行3列的大长方形BEGN,如图三
图三
②由∠BAC=90°可知,延长BC必过点M,延长AC必过点H,AC=CH,连接BH。
③由对角线平分长方形面积可得,S△ABE=1/2长方形AEBF=1.5S小正方形=3,S△AGH=1/2长方形AGHP=1.5S小正方形=3,S△BHN=1/2S长方形BNHQ=4S小正方形=8。
④S△ABH=S长方形BEGN-S△ABE-S△AGH-S△BHN=5S小正方形=10。
⑤S△ABC=1/2S△ABH=5。
三、超纲解析之二:适合初中生!拼图+勾股定理!
①同于不超纲解析之一,可得图三。
②记小正方形边长为a,由勾股定理可得BH²=20a²,从而S△ABC=1/2S等腰直角△ABH=BH²/8=2.5a²=5。
或
②'由勾股定理可得AB²=10a²。注意到AC=1/2AH且AH=AB,因此S△ABC=AB×AB/4=5a²/2=5。
四、不超纲解析之二:适合五、六年级孩子!拼图法+面积和+等积原理!
①同于不超纲解析之一,再用9个小正方形拼成4行3列的大长方形BEGN,过点C作BE的平行线JK,如图四
图四
②点C恰为左侧下起第3行小正方形的中心。
③由同底等高面积相等可知,S△ABD=S△ADE=S小正方形=2。
④S△ACD=1/2S长方形ADKJ=1.5S小正方形=3。因此S△ABC=2+3=5。
注:不超纲解析二的求解思路来自一个五年级孩子!
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