如何将一个大正方形分割成不等于2个_3个_5个的任意数量的小正方形

第11讲几何图形剪拼兴趣篇1、如图，将一个正方形纸片剪成形状、大小都相同的四块，可以怎么剪？请大家画出尽量多的方法。

（如果两个图形通过旋转或翻转后重合，就认为它们的形状、大小是相同的）2、观察图，ABCDEF是正六边形，O是它的中心。

画出线段PQ后，就把正六边形ABCDEF分成了两个形状、大小都相同的五边形。

能否画出3条线段，把正六边形分成6个形状、大小都相同的图形？能否画出几条线段，把正六边形分成3个形状、大小都相同的四边形？能否画出几条线段，把正六边形分成3 个形状、大小都相同的五边形？3、如图，在一块正方形纸片中有一个正方形的空洞。

现在要求用一条经过大正方形中心点的线段，把纸片分成面积相等的两部分，应该怎么分？4、请把图中的两个图形分别沿格线剪成四个形状、大小都相同的图形。

5、请把图沿格线分成形状、大小都相同的三部分，使得每部分都恰好含有一个“○”。

6、如图，三角形和六角星的每条边长都相等，那么用多少个三角形可以拼成六角星？请在图中表示出来。

7、如图，左图是由五个相同大小的小正方形拼成的，右图是由一个正方形和一个等腰直角三角形拼成的。

请把这两个图形分别剪成四个形状、大小都相同的图形。

8、如图，请把一个大正方形分割为两种面积不同的小正方形。

（1）如果要求两种小正方形一共有6个，应该怎么分？（2）如果要求两种小正方形一共有7个，应该怎么分？9、如图，有两个面积相等的正方形纸片，现在想把它们剪拼成一个更大的正方形，要求如下：（1）如果分别剪开这两个正方形，再拼接成一个大正方形，应该怎么办？（2）如果只允许剪开一个正方形，再拼接成一个大正方形，应该怎么办？10、图是由若干个小正方形组成的图形，你能将其剪成两块，然后拼成一个大正方形吗？拓展篇1、请在图中标出分割线，把下图沿格线分成形状、大小都相同的四个部分。

（如果两个图形通过旋转或反转后重合，就认为它们的形状、大小事相同的）2、把图沿格线分割成形状、大小都相同的四个部分，请在图中画出具体的分割办法。

关键点十七 图形的分割与剪拼纵观近年来全国各地的中考试卷，图形操作型的问题渐多，而这些题又可分为两大类：一类是围绕“图形变换”展开的（我们已有专题论及），另一类是围绕图形的分割与剪拼展开的。

我们现在要研究的，就是这后边的一类，分割与剪拼的形式与依据主要有：Ⅰ、原图形基础上进行分割，而分割的要求又分为： （1）借助于“边、角”计算的分割； （2）依“面积等分”为要求的分割；Ⅱ、将原图形等面积地变化成新图形的“剪与拼”。

一、图形的分割1、借助于“边、角”计算的分割例1 （1）已知ABC ∆中，︒=∠︒=∠5.67,90B A ，请画一条直线，把这个三角形分割成两个等腰三角形。

（2）已知ABC ∆中，C ∠是其最小的内角，过顶点B 的一条直线把这个三角形分割成了两个等腰三角形，请探求ABC ∠与C ∠之间的关系。

【观察与思考】对于（1）只需“构造等角”；对于（2）， （1） 可从“等边”推演角之间的关系。

解：（1）如图①，图②，有两种不同的分割法。

（2）设ABC ∠y =，C ∠x =，过顶点B 的直线 ① 交边AC 于D 。

在等腰三角形DBC 中，①若C ∠是顶角，如图③，则︒>∠90ADB ，,2190)180(21x x CDB CBD -︒=-︒=∠=∠ y x A --︒=∠180。

②此时只能有ABD A ∠=∠，即)2190(180x y y x -︒-=--︒， ︒=+∴54043y x ，即ABC ∠与C ∠的关系是：C ABC ∠-︒=∠43135。

②若C∠是底角，则有两种情况。

③AC A BC︒5.67 ︒5.67 ︒5.22︒5.22AB C︒45 ︒5.22︒5.22︒45 ABC DABD ∆中，x y ABD x ADB -=∠=∠,2。

Ⅰ、由AD AB =，得x y x -=2，此时有x y 3=，即有关系C ABC ∠=∠3。

④ Ⅱ、由BD AB =，得x yx 2180=--︒，此时 ︒=+1803y x ，即C ABC ∠-︒=∠3180。

第11讲几何图形剪拼兴趣篇1、如图，将一个正方形纸片剪成形状、大小都相同的四块，可以怎么剪？请大家画出尽量多的方法。

（如果两个图形通过旋转或翻转后重合，就认为它们的形状、大小是相同的）【解析】问题的关键是：要剪成形状、大小都相同的四块，答案如下：【答案】略2、观察图，ABCDEF是正六边形，O是它的中心。

画出线段PQ后，就把正六边形ABCDEF分成了两个形状、大小都相同的五边形。

能否画出3条线段，把正六边形分成6个形状、大小都相同的图形？能否画出几条线段，把正六边形分成3个形状、大小都相同的四边形？能否画出几条线段，把正六边形分成3 个形状、大小都相同的五边形？【解析】⑴画3条线段，把正六边形分成6个形状、大小都相同的图形，答案如下：⑵把正六边形分成3个形状、大小都相同的四边形，答案如下：⑶把正六边形分成3个形状、大小都相同的五边形，答案如下：【答案】3、如图，在一块正方形纸片中有一个正方形的空洞。

现在要求用一条经过大正方形中心点的线段，把纸片分成面积相等的两部分，应该怎么分？【解析】过中心点的直线分面积相等，只要作出正方形空洞的中心，连结此中心与大正方形即可。

如下图：【答案】4、请把图中的两个图形分别沿格线剪成四个形状、大小都相同的图形。

【解析】⑴图中共有12个方格，要分成四个形状、大小都相同的图形，则每个图形有：12÷4＝3(个)方格。

分法如图：⑵图中共有12个小三解形，分成的4个形状、大小都相同的图形，每个图形有12÷4＝3(个)小三解形。

分法如下图：【答案】5、请把图沿格线分成形状、大小都相同的三部分，使得每部分都恰好含有一个“○”。

【解析】图中共有12个小正方形，分成形状、大小都相同的三部分，每部分：12÷3＝4(个)小正方形。

分法如下：【答案】6、如图，三角形和六角星的每条边长都相等，那么用多少个三角形可以拼成六角星？请在图中表示出来。

【解析】采用分割法知共需12个三解形，分法如下图：【答案】12个，7、如图，左图是由五个相同大小的小正方形拼成的，右图是由一个正方形和一个等腰直角三角形拼成的。

祖暅原理及其分析摘要:刘徽在发现《九章算术》球体积公式错误的基础上,构造了"牟合方盖",正确指出了解决该问题的思路。

祖氏父子间接求出了"牟合方盖"的体积,从而彻底解决了球体积计算公式的难题,并提出了祖暅原理。

本文回顾了中国古代数学取得的巨大成就,激发大家的民族自豪感和学习数学史的热情,然后用高等数学的知识证明了祖暅原理,强调高等数学对中学数学教学的指导作用,增强大家学习高等数学的自觉性。

一、刘徽对球体积公式的探索刘徽一生不仅成就卓越,而且品格高尚。

在学术研究中,他既不迷信古人,也不自命不凡,而是坚持实事求是,以理服人。

如少广章的“开立圆术”给出的球体积计算方法相当于公式V=9/16D³(这里的D为球的直径),刘徽对这一公式的正确性产生怀疑,他娴熟的使用界面法进行验证,发现内切圆的体积与正方形的体积之比为π/4,在《九章算术》取π=3的情况下,只有在内切球与圆柱的体积之比也是π/4时,上述近似公式才成立,而实际上后者是不成立的,为了说明这一点,刘徽又引入了一种新的立体:以正方体相邻的两个侧面为底分别做两次内切圆柱切割,剔除外部,剩下的内核部分刘徽称之为“牟合方盖”。

他用截面法证明内切球与“牟合方盖”的体积之比为π/4,而明显可以看出,“牟合方盖”的体积比圆柱要小,故上述公式是错误的,显然,如果能求牟合方盖的体积,球的体积就自然可以求出了。

但对于牟合方盖的体积如何求出,刘徽百思不得其解,故最后不得不“付之缺疑,以俟能言者”。

刘徽没有成功,但他的思路正确,为后人解决这一问题打下基础。

二、祖暅原理祖氏父子在研究《九章算术》及刘徽注时发现了刘徽遗留下来的关于如何计算“牟合方盖”的问题,并且开始沿着刘徽的道路继续探索,经父子俩不懈的努力,终于由祖暅解决了牟合方盖体积的计算,得到牟合方盖与其外切正方形的体积之比是2/3,祖暅还将其推导过程中所用的、事实上也是刘徽已经使用过得不可分割原理,总结提炼成一般的命题:“幂势相同,则积不容异”,即夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,若所的截面总相等,则此二几何体体积相等。

费马大定理费马大定理在数论领域，费马的名字因“费马大定理”而特别响亮。

费马大定理亦称“费马猜想”，最先由费马在阅读巴歇（CBachet）校订的丢番图《算术》时作为卷2命题8的一条页边批注而提出。

1670年费马之子萨缪尔（Samue1）连同其父的批注一起出版了巴歇的书的第二版，此后三个多世纪，费马大定理成为世界上最著名的数学问题，吸引历代数学家为它的证明付出了巨大的努力，有力地推动了数论乃至整个数学的进步；1994年，这一旷世难题被英国数学家威尔斯（A。

Wi1es）解决以下就是费马的页边批注，原文为法文，把一个数的立方分成另两个数的立方和，把一个数的四次方分成另两个数四次方的和，或一般地，把一个数的高于2的任何次方分成两个数的同次方的和是不可能的。

我确信已找到了一个极佳的证明，但书的空白大窄，写不下。

费马小定理费马经常把他的一些研究结果写信告诉其他数学家。

在1640年10月18日致德·贝西（RRdeBessy）的一封信中包含了后以" 费马小定理”著称的如下结果：如果p 是素数，a与p 互素，则被p 整除。

费马曾对欧凡里得《几何原本的定理》，36很感兴趣，该定理是说：如果2”一1是素数，则形如2～’（2”一1）的数是完全数，即它等于其所有因子的和。

这种像2一‘的数费马叫做完全数的根。

在1640年6月写给梅森神父（M。

Mersenne的信中费马有如下结论：如果n 非素，贝2”一 1非素；如果”是素数，则2”一2可被门整除；如果”是素数，贝：J 2、一：只能被形士口2kn＋i的素数整除。

同年8月在给贝西的信中，费马讨论了2、＋1型的数（当”一2’时， 22t＋1型数后被称为“费马数”。

）费马在10月18日写给贝西的信中首先回顾了上述诸信的结果，然后转向“费马小定理”。

以下摘录该信有关部分，转译自趴J．Struik：A、 Source BOok in Math． pp。

28～29。

第5讲图形的剪拼知识梳理把一个几何图形按某种要求分成几个图形，就叫做图形的分割．将一个或者多个图形先分割开，再拼成一种指定的图形，则叫做图形的剪拼．我们在图形的分割、拼合和剪拼的过程中，都要结合所提供的图形特点来思考．如果把一个图形分割成若干个大小、形状相等的部分，那么就要想办法找图形的对称点，把图形先分少，再分多．如果是要把几个图形拼合成一个大图形，要特别注意每条边的长度，把相等的边长拼合在一起，先拼少的，再拼多的．如果是剪拼图形，要抓住“剪、拼前后图形的面积相等”这个关键，根据已知条件和图形的特点，通过分析推理和必要的计算，确定剪拼的方法．典型例题【例1】★请将一个任意三角形分成四个面积相等的三角形。

【解析】本题要求分成面积相等的三角形，因此可以利用“同底等高的三角形面积相等”这一性质来分割。

方法一：将某一边等分成四份，连结各分点与顶点（见左下图）。

方法二：画出某一边的中线，然后将中线二等分，连结分点与另两个顶点（见右上图）。

【小试牛刀】试将一个等边三角形分割成8个全等的直角三角形。

【解析】如图【例2】★将右图分割成五个大小相等的图形。

【解析】因为图中共有15个小正方形，所以分割成的图形的面积应该等于15÷5=3（个）小正方形的面积。

3个小正方形有和两种形式，于是可得到很多种分割方法，下图是其中的三种。

【小试牛刀】下图是一个直角梯形，请你画一条线段，把它分成两个形状相同并且面积相等的四边形．321D C B A 1FE221D C BA【解析】直角梯形的上底为1，下底为2，要分成两个相同的四边形，需要一条边可以分成1和2，AD 边长正好为3，所以AD 边分成两段，找到AD 的三等分点E ，现在，CD AE =，DE AB =，BF EF =，所以还要找到BC 的中点F ，连接EF ，就把梯形ABCD 分成完全相同的两部分．如右上图．【例3】★★右图是一个4×4的方格纸，请在保持每个小方格完整的情况下，将它分割成大小、形状完全相同的两部分。

在学习中,我们会遇到这样的问题,将一个大的正方形分割成若干个小的正方形.对于这样的问题,许多同学不知所措,现在我们来讨论如何将一个大正方形分割小正方形.首先,我们容易知道,一个正方形不能分割成2个、3个或5个小正方形.下面,假设一个正方形可以分割成n个小正方形(n≠2,3,5),究竟如何分法.当n=4时,情形比较简单,分割方法如图1,即将正方形的每边2等分即可.进一步推广便知,当正方形n=k2(k≥2)时分法如图1~3,即将正方形每边k等分,一共可得n=k2个小正方形,它们的大小是一样的.现将图1中的1个小正方形分割成4个,即可增加3个,一共可得7个,依此方法继续,又可得10个、13个……(如图4~6)可见,一个大正方形总可以分割成n=3k+1(k≥2)个小正方形;当n=3k+2(k≥2)时,根据上面的思路,最简单的情形是8个小正方形,就是说,只要能分成8个小正方形,那么8+3个,8+3×2个……都可以得到.怎样才能分成8个呢?刚才的思路是由4个小正方形进一步分割成7个、10个、13个或者更多的.现在我们倒回来想,将较多个数的正方形进行适当拼合,减少数量,......完美的正方形分割正方形四四方方，简单匀称，是完美的几何图形之一。

它有许多引人入胜的问题，例如，正方形或某些长方形可以分割成大小相同的小正方形，那么它能否分割成大小不同的若干个小正方形呢？这就是有名的“正方分割问题”。

对这一问题的研究，不少人倾注了大量的心血，取得了令人瞩目的成果。

二十世纪三十年代，一个长方形的完美的正方分割（如图1，图中数字表示所在正方形的边长，下同），已成为熟知的事实。

到了本世纪四十年代，人们又发现了另一个同样有名的长方形的正方分割，如图2。

它们都是由九个规格不同的正方形所组成，为方便起见，我们称它们为九阶的。

图1 图2现已证明：低于九阶的长方形的正方分割不存在，并且，在九阶的长方形的正方分割中，只有这两种形式。