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如何将两个正方形拼成一个正方形


    如何将两个正方形拼成一个正方形
    湖北省襄樊市襄阳区黄集镇初级中学 赵国瑞
    图1中的两个正方形连成了一体,但只要在上面画两条直线,把这个图形分成四块,就可重新拼成一个正方形而无任何剩余.
    想想该怎么做?
           
    图1
    (提示:根据图形剪拼后面积相等的原理,求出要拼成的正方形的边长,并在目前的图形中寻找这样长度的线段.)
    答案:这两个正方形无具体尺寸,但不管怎样,它们拼成的图形的面积,总是它们的面积和,这是一切图形拼剪问题的着手点.
    现设一个正方形的边长为a,另一个正方形的边长为b,则这两个正方形的面积之和为a2+b2.再设它们所拼成的正方形的边长为c,则有c2=a2+b2.根据勾股定理,c正是以ab为直角边的直角三角形的斜边.根据这条线索,我们在图形上试着找出一个这样的直角三角形.显然△CGF符合要求,因此CF的长度就是我们要拼的正方形的边长.既然如此,何不试着把CF作为我们要拼的那个新正方形的一条边呢?于是我们连接CF,即把CF作为我们所画的第一条划分线,如图2所示.
           
         图2
    既然CF是新正方形的一条边,那么过C点与CF垂直的那条直线上应该有着新正方形的另一条边.于是我们如此画一条直线,设这条直线交DEH,交AGI;并为了下面证明的需要,设它交BA的延长线于J.这样就把图形分成了四块:Rt△ICF(Ⅰ)、四边形CHEF(Ⅱ)、直角梯形ABCI(Ⅲ)和Rt△CDH(Ⅳ),如图3所示.
           
           图3
    这样的四块东西确实可以拼成一个正方形,如图4所示.具体的操作过程是:
    (1)把Rt△CDH沿直线HJ平移到Rt△JAI的位置,与直角梯形ABCI拼成一个Rt△JBC
    (2)把Rt△JBC平移到四边形CHEF的右边并与之拼合.
    (3)把Rt△ICF沿直线JH平移到刚才拼合成的图形下面并与之拼合.
           
          图4
    完整的剪拼过程如图5所示.
        
    图5                           图6                          图7
    除了上面的拼法外,也可以按照图6,图7的方式剪拼,同学们看图自明.
    有了两个正方形拼成一个正方形作为基础,我们就可以将三个、四个、五个等更多的正方形最终拼成一个大正方形,你知道怎样拼吗? (责任编辑:admin)