好看的数学题(五):学奥数要首先立足于打基础

2016-10-06来源: 怎样学数学

  空讲大道理,就是忽悠。我们还是从题目说起:

  如图,在一个梯形内有两个面积分别为10与12 的三角形,已知梯形的上底长是下底长的2/3,那么余下阴影部分的面积是?。

  这是96年奥数赛的真题。

  一种解法是按照比例关系来解题。我们知道上下两个三角形面积的比(5:6),也知道梯形上下底的比(2:3),就可以计算出上下两个三角形高的比,并进一步算出梯形的高和其中一个三角形高的比。根据这些比例关系就可以计算出梯形面积和这个三角形面积的比。再用梯形面积减去两个三角形的面积,就是阴影部分的面积。这是一种算术的解法。

  但是这一题如果用几何的解法来做,要有趣的多。这就要灵活运用到关于三角形、梯形、平行四边形的知识。

  如果我们从两个三角形公共的顶点,做一条平行于梯形上下底的平行线。只要三角形的公共顶点在这条平行线上,那么三角形的面积不变。

  比如我们把这个顶点移到平行线和梯形的一条边的交点,如下图,上下两个三角形的面积仍然分别是10和12,而阴影部分变成了一个三角形,面积不变。

  虽然我们把阴影部分变成了一个三角形,但是这个三角形的面积并不好算。所以我们要考虑在这个图形上再做一些变化。

  现在,我们还有一个条件没有用到,也就是梯形上下底的长度比。

  我们从梯形上底的一个顶点出发,做一条平行于梯形另外一边的平行线,如下图,这样我们把梯形分割成了一个平行四边形和三角形。然后我们把两个三角形的公共顶点移到这两条线相交的位置。

  因为我们是在平行线上移动三角形的顶点,所以三角形的面积不变。上面的三角形面积等于10。而下面的三角形被分割成了两个小三角形,因为梯形上底和下底的长度比为2:3,所以这两个小三角形底边长的比为2:1,面积分别是8和4。

  最后,我们来算梯形的面积。

  左边的平行四边形的面积是平行四边形内两个三角形面积的两倍,也就是(10+8)×2=36。右边的三角形和平行四边形的高相等,底是平行四边形的一半,所以三角形的面积等于36÷2÷2=9。梯形的面积等于36+9=45,阴影部分的面积等于45-10-12=23。

  我们在学习三角形、梯形这样的基本图形时,老师都会用一种又直观又漂亮的推导方法来讲解面积的算法。即,用割补的方法,从矩形到平行四边形,再从平行四边形到三角形和梯形。

  等到学完之后,老师会让我们记住一个个公式,像什么底乘以高除以二。公式化记忆对于应付考试当然是最高效的,但是对学数学来说还不够。

  如果我们遇到一个问题,公式没法用或者不好用怎么办?这就需要我们理解公式,而不光是记住公式。这道题就是一个例子。

  所以,家长让小孩去学奥数,应该首先立足于为数学学习打下更扎实的基础,适量的做一些这样的练习,就一定会有收获。

  这个系列,到这期就结束了,要看前面几期,可以点这里:

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