【問題提出】如何把n個(gè)正方形拼接成一個(gè)大正方形?
為解決上面問題,我們先從最基本,最特殊的情形入手.對(duì)于邊長(zhǎng)為a的兩個(gè)正方形ABCD和EFGH,如何把它們拼接成一個(gè)正方形?
【問題解決】對(duì)于邊長(zhǎng)為a的兩個(gè)正方形ABCD和EFGH,按圖所示的方式擺放,在沿虛線BD,EG剪開后,可以按圖中所示的移動(dòng)方式拼接為圖中的四邊形BNED.從拼接的過(guò)程容易得到結(jié)論:
①四邊形BNED是正方形;
②S正方形ABCD+S正方形EFGH=S正方形BNED
【類比應(yīng)用】
對(duì)于邊長(zhǎng)分別為a,b(a>b)的兩個(gè)正方形ABCD和EFGH,按圖所示的方式擺放,連接DE,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥DE,交AB于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)M作MN⊥DM,過(guò)點(diǎn)E作EN⊥DE,MN與EN相交于點(diǎn)N.明四邊形MNED是正方形,并請(qǐng)你用含a,b的代數(shù)式表示正方形MNED的面積;
②如圖,將正方形ABCD和正方形EFGH沿虛線剪開后,能夠拼接為正方形MNED,請(qǐng)簡(jiǎn)略說(shuō)明你的拼接方法(類比如圖,用數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的圖形直接畫在圖中).
【拓廣延伸】對(duì)于n(n是大于2的自然數(shù))個(gè)任意的正方形,能否通過(guò)若干次拼接,將其拼接成為一個(gè)正方形?請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明你的理由.
分析:【類比應(yīng)用】首先證明四邊形MNED是矩形,然后依題意可證出四邊形MNED是正方形.根據(jù)勾股定理可得正方形MNED的面積.
過(guò)點(diǎn)N做NP⊥BE,然后根據(jù)全等三角形的判定求得.
【拓廣延伸】由上述的拼接過(guò)程可以看出:對(duì)于任意的兩個(gè)正方形都可以拼接為一個(gè)正方形,而拼接出的這個(gè)正方形可以與第三個(gè)正方形在拼接為一個(gè)正方形,所以可得出一個(gè)正方形.
解答:解:【類比應(yīng)用】:
由作圖的過(guò)程可知四邊形MNED是矩形.
在Rt△ADM與Rt△CDE中,
∵AD=CD,又∠ADM+∠MDC=∠CDE+∠MDC=90°,
∴DM=DE,
∴四邊形MNED是正方形.
∵DE2=CD2+CE2=a2+b2,
∴正方形MNED的面積為a2+b2;               
【拓廣延伸】:
答:能.由上述的拼接過(guò)程可以看出:對(duì)于任意的兩個(gè)正方形都可以拼接為一個(gè)正方形,而拼接出的這個(gè)正方形可以與第三個(gè)正方形在拼接為一個(gè)正方形,…依此類推.由此可知:對(duì)于n個(gè)任意的正方形,可以通過(guò)(n-1)次拼接,得到一個(gè)正方形.
點(diǎn)評(píng):本題考查的是圖形的剪拼以及正方形的性質(zhì)以及正方形的判定定理,屬于中考題中的材料閱讀題.
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