平面图形的镶嵌
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y =4 x =1
平面图形的镶嵌
初二十五班 刘泽洋
一. 研究原因
课堂上,老师讲解了如何通过计算说明平面图形如何进行大面积镶嵌,对此我产生了浓厚的兴趣。
于是便有了如下研究。
二.
研究内容 用边长相等的正六边形与正三角形进行平面镶嵌 三.
研究过程 1. 理论计算
∵n 边形内角和为﹙n -2﹚·180°
则可得知正六边形一个内角为﹙6-2﹚·180°÷6=120°
正三角形一个内角为﹙3-2﹚·180°÷3=60°
设当边长相等的正六边形与正三角形镶嵌成一个拼接单元时,正六边形数量为x ,正三角形数量为y 。
则可得 120°x + 60°y = 360°
∵x 、y 均为正整数
∴{ ∴有两种方式:1个正六边形与4个正三角形或2个正六边形与2个正三角形。
2. 图案设计
四. 感悟
通过本次对平面镶嵌的研究,我感受到几何学科的奥妙。
发现了数学这门学科在生活的巨大应用与价值。
在生活中应用数学,是我这次研究的最大收获。
{y =2 x =
2。
镶嵌(八年级上P26)1.平面图形的镶嵌(密铺)概念:用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形实行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,就是平面图形的镶嵌(密铺)。
2.理解平面图形的密铺:(1)要用几个形状、大小完全相同的图形不留空隙、不重叠地密铺一个平面,需使得拼接点处的各角之和为360°。
(2)单一多边形密铺:任意三角形(6个)、四边形(4个)、正六边形(3个)能够密铺;(3)单一正n边形密铺的条件:假设360°除以正n边形的一个内角等于整数,则能够单独用它密铺;就是说:正多边形的一个内角度数能整除360°。
(4)多种正多边形组合起来镶嵌成一个平面的条件:a. n个正多边形中的一个内角的倍数的和是360°;b. n个正多边形的边长相等,或其中一个或n个正多边形的边长是另一个或n个正多边形的边长的整数倍。
典型例题为了美化校园环境,在学校广场用两种边长相等的正多边形地砖镶地面,现已有一种正方形,则另一种正多边形能够是()A.正三角形B.正五边形C.正六角形D.正三角形或正八边形答案:D解析:分别求出各个正多边形的每个内角的度数,结合镶嵌的条件即可求出答案.解:正三角形的每个内角是60°,正方形的每个内角是90°,∵3×60°+2×90°=360°,∴正三角形能够;正五边形每个内角是180°-360°÷5=108°,正方形的每个内角是90°,108m+90n=360°显然n取任何正整数时,m不能得正整数,故不能铺满;正方形的每个内角是90°,正六边形的每个内角是120度.90m+120n=360°,m=4-4/3n,显然n取任何正整数时,m不能得正整数,故不能铺满;正方形的每个内角是90°,正八边形的每个内角为:180°-360°÷8=135°,∵90°+2×135°=360°,∴正八边形能够.应选D.。
平面图形的镶嵌教学目标1. 理解平面图形的镶嵌的含义、掌握哪些平面图形能够镶嵌,镶嵌的理由。
2. 通过探索平面图形的镶嵌,知道常见的一种或多种正多边形能够镶嵌.3. 经历探索多边形镶嵌的过程,进一步发展学生的合情推理水平,开发、培养学生创造性思维.教学重点:以正三角形、正四边形和正六边形的镶嵌.教学难点:用同一种平面图形或者几种平面图形能够镶嵌的条件.教学过程:一、巧设情景问题,引入课题我们经常能见到各种建筑物的地板,观察地板,就能发现地板常用各种正多边形地砖铺砌成美丽的图案.这种用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形实行拼接,彼此之间不留空隙,不重叠地铺成一片,这就是平面图形的镶嵌.这节课我们来探索平面图形的镶嵌.二、讲授新课(一)用同一种正多边形镶嵌做一做,回答以下问题:平面图形的镶嵌,需注意:各种图形拼接后要既无缝隙,又不重叠,那我们先来探索正多边形镶嵌的条件,大家拿出准备好硬纸片分组来做一做:(1)用形状、大小完全相同的正三角形能否镶嵌?在用正三角形镶嵌的图案中,观察每个拼接点处有几个角?它们的和为多少度?发现:用形状、大小完全相同的正三角形能够镶嵌。
从用正三角形镶嵌的图案中,观察到:每个拼接点处有6个角,这6个角都为60°,它们的和为360°(2) 用形状、大小完全相同的正四边形能够镶嵌吗?在用正四边形镶嵌的图案中,观察每个拼接点处有几个角?它们的和为多少度?发现::用形状、大小完全相同的正四边形能够镶嵌。
在用四边形镶嵌的图案中,观察到:每个拼接点处有4个角,这4个角都为90°,它们的和为360°.(3) 用形状、大小完全相同的正五边形能够镶嵌吗?发现:用形状、大小完全相同的正五边形不能够镶嵌。
(4) 用形状、大小完全相同的正六边形能够镶嵌吗?在用正六边形镶嵌的图案中,观察每个拼接点处有几个角?它们的和为多少度?发现::用形状、大小完全相同的正六边形能够镶嵌。
数学综合实践课《平面图形的镶嵌》教案一、教学目标:1. 让学生了解平面图形镶嵌的概念,学会用简单的几何图形进行镶嵌。
2. 培养学生观察、分析、解决问题的能力,提高空间想象能力。
3. 培养学生合作学习的精神,提高学生的动手操作能力。
二、教学内容:1. 平面图形镶嵌的定义及特点。
2. 常见几何图形的镶嵌方法。
3. 镶嵌图案的设计与创作。
三、教学重点与难点:1. 重点:让学生掌握平面图形镶嵌的方法,学会设计简单的镶嵌图案。
2. 难点:如何运用不同的几何图形进行创新性的镶嵌设计。
四、教学准备:1. 教师准备镶嵌图案的示例及素材。
2. 学生准备剪刀、彩纸、直尺、圆规等工具。
五、教学过程:1. 导入新课:通过展示一些生活中的镶嵌图案,引导学生关注镶嵌现象,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解:介绍平面图形镶嵌的定义及特点,讲解常见几何图形的镶嵌方法。
3. 动手实践:学生分组进行镶嵌图案的设计与制作,教师巡回指导。
4. 作品展示:学生展示自己的镶嵌作品,分享创作过程中的心得体会。
5. 总结评价:教师对学生的作品进行评价,总结本节课的学习内容。
6. 拓展延伸:鼓励学生课后搜集更多的镶嵌图案,进行创新性的设计制作。
六、教学评价:1. 学生能理解平面图形镶嵌的概念,并能够运用不同的几何图形进行简单的镶嵌设计。
2. 学生能够通过实践活动,提高观察、分析、解决问题的能力,以及空间想象能力。
3. 学生在创作过程中能够展现出合作学习的精神,以及动手操作的能力。
七、教学策略:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探索、发现和解决问题。
2. 通过实践活动,让学生在操作中感知、理解和掌握平面图形镶嵌的方法。
3. 鼓励学生进行合作学习,培养学生的团队精神和沟通能力。
八、教学步骤:1. 引导学生观察生活中的镶嵌图案,引发学生对镶嵌现象的兴趣。
2. 讲解平面图形镶嵌的定义及特点,引导学生理解镶嵌的基本原理。
3. 教授常见几何图形的镶嵌方法,让学生掌握镶嵌的基本技巧。
平面图形的镶嵌一、【学习目标】1、通过对平面图形镶嵌问题的探究与解决的过程,加深对正多边形的有关概念、性质的理解;2、通过一些常见图案,来继续探究图形的镶嵌问题;3、通过探索平面图形的镶嵌,知道任意一个多边形可以镶嵌平面,并运用这几种图形进行简单的镶嵌的设计。
二、【学习过程】1、认识镶嵌用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,这就是平面图形的镶嵌。
2、问题思考问题一:用同一种正多边形能否镶嵌成平面图案,如果能,共有几种正多边形能镶嵌成平面图案呢?问题二:还有哪些正多边形能单独镶嵌?哪些正多边形不能镶嵌?问题三:能用正三角形、正方形、正五边形、正六边形中的其中两种图形镶嵌成一个平面图案吗?3、实际操作拿出准备好的各种纸片进行拼图,然后进行观察、计算,得出结论。
三、【设计图案】① 用正三角形、正方形或正六边形可以镶嵌成一个平面图案(图1);②用任意三角形可以镶嵌成一个平面图案, 用任意四边形也可以镶嵌成一个平面图案(图2);用这些全等的三角形可镶嵌平面.如图1用全等的三角形镶嵌平面,镶嵌的方法不止一种,如图2.全等的任意四边形能镶嵌平面,如图3.全等的特殊五边形可镶嵌平面四、【学习结论】(1)正三角形、正方形、正六边形都能单独镶嵌;(2)当围绕一点拼在一起的几个多边形的内角加在一起恰好组成一个周角时,就能拼成一个平面图形;(3)360°除以正多边形的一个内角的度数,若能整除可镶嵌,若不能整除不能镶嵌,所以,内角都不是360°的约数的正多边形,都不能镶嵌;(4)正三角形和正方形组合、正八边形和正方形组合、正三角形和正十二边形组合、正五边形和正十边形组合,正三角形与正六边形组合,而正方形与正六边形不能镶嵌。
不同的组合可以得到不同的镶嵌效果。
只要几个正多边形的内角相加能达到360°,就能镶嵌。
正三角形与正四边形正三角形与正六边形正三角形与正六边形正三角形与正十二边形正五边形与正十边形正四边形与正八边形。
《平面图形的镶嵌》教学设计一、教材分析1.从教材编写角度看《平面图形的镶嵌》是北师大版数学教材八年级下册的一节综合实践课,本节课主要是让学生通过动手操作、小组合作、多媒体辅助(几何画板)等多种形式探究平面图形镶嵌的条件。
在此之前,学生已经学习了三角形的内角和、多边形的内角和等知识。
通过这个课题的学习,学生可以经历从实际问题抽象出数学问题,建立数学模型,综合应用已有知识解决问题的过程,从而加深对相关知识的理解,提高思维能力,获得分析问题的方法,对于今后的学习具有重要意义。
2.从在教材中的地位与作用看本综合与实践活动课具有一定的现实性,可以激发学生的学习兴趣,形成良好的数学观,同时也有利于发展学生的数学应用意识。
进行本节课的学习,需要学生对图形进行一定的分解、组合、拼接,需要进行图案设计等操作活动,同时也需要应用所学习的平面图形的有关知识,因此本节课还具有一定的实践性和综合性。
本节课需要学生经历一个具体的研究过程,探索过程中需要从事一定的归纳、猜想、验证、推理等思维活动,这都有助于丰富学生的数学活动经验,发展学生的推理能力,以及分析问题和解决问题的能力。
二、学情分析在学习本节课之前,学生经历了对平行四边形性质和判定的探索活动,并掌握了如何求解多边形的内角和以及外角和。
在本章前几节的综合实践活动中,学生体现出了较强的主动合作和实践动手能力,积累了丰富的探索图形性质的经验。
八年级学生对镶嵌的认识大多数来源于生活实际中的感性认识,对其内在规律关注不够,因而在本节课教学中教师应通过创设情境,组织学生动手活动,在活动中与学生共同探究,从而加深对镶嵌的认识,发现其内在规律,将感性认识上升为理性认识。
三、教学任务分析1.教学目标(1)知识传授:通过探索平面图形的镶嵌,认识多边形镶嵌平面的条件,并能运用其中的一种或几种图形进行平面图形镶嵌;了解构造基本镶嵌图案的一些方法。
(2)能力培养:经历动手拼、相互交流、展示成果等活动,探索发现多边形镶嵌的条件,培养学生发现问题、提出问题的能力,进一步发展探究意识,积累探究经验。