畢 艷 趙書江
兩千多年前的教育家孔子曾經(jīng)說過:“學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆.”意思是說,一個(gè)人學(xué)習(xí),如果只知死記硬背,而不加以思考、消化,那他就毫無(wú)收獲.圖1是證明勾股定理的常用圖形,實(shí)質(zhì)是:分別以一直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)的兩個(gè)正方形的面積之和等于以斜邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)的正方形的面積.它是證明勾股定理的有力依據(jù).那么,如果把圖中的正方形換為其他圖形,會(huì)得到什么結(jié)論呢?
思索1:把圖1中的正方形換成正三角形,那么,分別以兩直角邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)的正三角形面積之和是否等于以斜邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)的正三角形的面積呢?
探究:如圖2,△ABC中,∠C=90°,△ABD、△BCE、△ACF均為正三角形.判斷S△BCE+S△ACF是否等于S△ABD.
因?yàn)椤鰽BD、△BCE、△ACF均為正三角形,所以由正三角形面積公式知,S△ABD=AB2,S△ACF=AC2,S△BCE=BC2.S△ACF+S△BCE=AC2+BC2=·(AC2+BC2),又因?yàn)锳C2+BC2=AB2,所以S△ABD=S△ACF+S△BCE.
思索2:圖1、圖2中分別是正方形和正三角形,如果換成正六邊形,是否有相應(yīng)的結(jié)論呢?
探究:如圖3,△ABC中,∠C=90°,六邊形ABDEFG、六邊形BCHMNP、六邊形CAOQRT均為正六邊形.判斷S2+S3=S1 是否成立.
因?yàn)槊總€(gè)正六邊形均由六個(gè)全等的正三角形組成,所以其面積為S=6×a2(a表示正六邊形的邊長(zhǎng)).故S1=AB2,S2=BC2,S3=AC2.S2+S3=BC2+AC2=·(BC2+AC2).又因?yàn)锳C2+BC2=AB2,所以S1=S2+S3.
思索3:再向前推進(jìn)一步,就是以直角三角形各邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)作正n邊形,是否有類似的結(jié)論呢?
回答是肯定的,因?yàn)檎齨邊形的面積與其邊長(zhǎng)的平方都有類似的關(guān)系.由于現(xiàn)在所學(xué)知識(shí)及篇幅所限,思索3的問題留給讀者自己探究.
思索1至思索3,由課本中一幅圖經(jīng)過修改得出一系列的結(jié)論或者說更一般的結(jié)論.如果對(duì)于課本的每一題都如此這般進(jìn)行思考,同學(xué)們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)一定會(huì)有很大的提高.思維在人們認(rèn)識(shí)客觀世界、進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造中具有重要的作用.古今中外成功者的事例無(wú)不證明了這一點(diǎn).牛頓思考蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,波義爾思考紫羅蘭發(fā)明了指示劑……一個(gè)人從接受知識(shí)到運(yùn)用知識(shí),實(shí)際上就是一個(gè)記與識(shí)、學(xué)與思的過程.學(xué)是思的基礎(chǔ),思是學(xué)的深化,這正如人攝取食物一樣.只學(xué)不思,那是不加咀嚼,囫圇吞棗,食而不化,難以吸收,所學(xué)知識(shí)無(wú)法為“己有”.只有學(xué)而思之,才能將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通.
如圖4,分別以直角三角形三邊為直徑向外作三個(gè)半圓,其面積分別用S1、S2、S3表示.確定S1、S2、S3之間的關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)數(shù)學(xué)北師大版2008年7期