問題再現(xiàn):
現(xiàn)實生活中,鑲嵌圖案在地面、墻面乃至于服裝面料設(shè)計中隨處可見.在八年級課題學(xué)習(xí)“平面圖形的鑲嵌”中,對于單種多邊形的鑲嵌,主要研究了三角形、四邊形、正六邊形的鑲嵌問題、今天我們把正多邊形的鑲嵌作為研究問題的切入點,提出其中幾個問題,共同來探究.
我們知道,可以單獨用正三角形、正方形或正六邊形鑲嵌平面.如圖中,用正方形鑲嵌平面,可以發(fā)現(xiàn)在一個頂點O周圍圍繞著4個正方形的內(nèi)角.
試想:如果用正六邊形來鑲嵌平面,在一個頂點周圍應(yīng)該圍繞著33個正六邊形的內(nèi)角.
問題提出:
如果我們要同時用兩種不同的正多邊形鑲嵌平面,可能設(shè)計出幾種不同的組合方案?
問題解決:
猜想1:是否可以同時用正方形、正八邊形兩種正多邊形組合進行平面鑲嵌?
分析:我們可以將此問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題來解決、從平面圖形的鑲嵌中可以發(fā)現(xiàn),解決問題的關(guān)鍵在于分析能同時用于完整鑲嵌平面的兩種正多邊形的內(nèi)角特點.具體地說,就是在鑲嵌平面時,一個頂點周圍圍繞的各個正多邊形的內(nèi)角恰好拼成一個周角.
驗證1:在鑲嵌平面時,設(shè)圍繞某一點有x個正方形和y個正八邊形的內(nèi)角可以拼成一個周角.根據(jù)題意,可得方程:90x+(8-2)×1808?y=360,整理得:2x+3y=8,
我們可以找到唯一一組適合方程的正整數(shù)解為x=1 y=2
.
結(jié)論1:鑲嵌平面時,在一個頂點周圍圍繞著1個正方形和2個正八邊形的內(nèi)角可以拼成一個周角,所以同時用正方形和正八邊形兩種正多邊形組合可以進行平面鑲嵌.
猜想2:是否可以同時用正三角形和正六邊形兩種正多邊形組合進行平面鑲嵌?若能,請按照上述方法進行驗證,并寫出所有可能的方案;若不能,請說明理由.
驗證2:_______;結(jié)論2:_______.
上面,我們探究了同時用兩種不同的正多邊形組合鑲嵌平面的部分情況,僅僅得到了一部分組合方案,相信同學(xué)們用同樣的方法,一定會找到其它可能的組合方案.
問題拓廣:
請你仿照上面的研究方式,探索出一個同時用三種不同的正多邊形組合進行平面鑲嵌的方案,并寫出驗證過程.
猜想3:_______;
驗證3:_______;
結(jié)論3:_______.
(
8
-
2
)
×
180
8
?
y
=
360
x = 1 |
y = 2 |
【考點】平面鑲嵌(密鋪).
【答案】3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:1367引用:14難度:0.1