無論多難的幾何題,畫個草圖,就會迎刃而解

2020-11-29 平湖一柱

上個周的期中考試,小學五年級數學試題的有道求長方體體積的題,因為有幾個「彎」,難住了不少同學。題目是這樣的

長方體的高減少3釐米,就變成了一個正方體,表面積比原來減少60平方釐米。原來長方體的體積是多少?

不少同學這樣計算的:

60÷3=20(釐米)

20+3=23(釐米)

20×20×23=9200(立方釐米)

還有學生這樣計算:

60-3=57(釐米)

57×3=181(立方釐米)

經過了解,第一種算法的學生是這樣想的:

第一步,用面積60平方釐米除以高3釐米,就得出了長方形的寬是20釐米;

第二步,因為長方體高減少3釐米後成了正方體,因此長寬高都相等,也就是上面計算出來的20釐米:

第三步,長方體的體積=長×寬×高

這裡,高=20+3=23釐米。

長和寬相等都是20釐米。

因此,長方體的體積=20×20×23=9200(立方釐米)

在這裡,同學顯然是把增加的表面積當成一個面的了。

第二種算法的同學,顯然腦子中沒有長方體的概念,面積、體積概念也含混不清。只是根據題目所給的「減少」條件,用題目中的大數去減小數。模糊記得體積是乘(或許還想起了底面積乘高),就用得出來的57又去乘以3了。

這兩種算法和結果當然都是不對的。

學習幾何,首先要培養起空間想像和思維能力——就是腦子中有幾何圖形。其次要掌握3個基本概念,線、面、體以及與此相關的稜長、面積、體積計算公式

就長方體而言,有12條稜(線),對應的4條稜長相等,共有3組,說得再清楚一點,就是4條長、4條寬、4條高分別相等。12條稜長之和=(長+寬+高)×4

有6個面,相應地也分成三組,對應面面積相等。

表面積為6個面之和,可以這樣計算:

表面積=(長×寬+長×高+寬×高)×2

體積其實最簡單,體積=長×寬×高。

與此相關的正方體是12條稜長都相等,6個面面積都相等。

頭腦中有了這些基本概念,遇到具體情況,才可以用這些基本概念去分析。

如開頭的題目,看起來很難,但只要腦中有「體」,分析起來還是很容易的。可以這樣思考:

第一步,你要先畫出一個長方體,求它體積,就要先知道它的長寬高。如何求它的長高寬呢?

第二步,這個長方體有點特殊——高減去3釐米後是一個正方體。這是什麼意思呢?這意思就是說,這個長方體的底面其實就是一個正方形,也就是長寬相等。高呢?就等於那個長方形的邊長+3釐米。

所以,我們只要求出這個「新正長形」的邊長就行了。

第三步,這個「新正方形」的邊長,其實和高減去3釐米的那個「部分體」的寬是相同的。而通過第二步我們已經知道,減去的那個「部分體」長寬也相同,也就是說,它四個側面面積都相等啊。因此,我們只要知道其中一個面的面積就好辦了。

第四步,現在「萬事俱備」,回到原題,高減少3釐米,表面積減少60平方釐米是個什麼意思呢?

頂面沒變,底面沒變,就是四個側面減少了。而通過第三步我們已經知道,這四個側面相等,因此,每個側面面積就是60÷4=15(平方釐米)。

這也就是說,「減少的那個側面」長就等於15÷3=5(釐米)

第五步,通過前面的分析,我們已經知道,這個5釐米就是原長方體的底、寬及高的一部分。實際的高再+3釐米就行了。

這樣長方體的體積就等於

5×5×(5+3)

= 25×8

= 200(立方釐米)

當然,還可以繼續計算它的表面積:底面和頂面相同,4個側面相同。

(5×5)×2+(5×8)×4

= 25×2+40×4

= 50+160

=210(平方釐米)

這樣講起來,好像很麻煩,但是,如果看著圖,其實是一目了然的事,因此,做幾何題,一定要畫個草圖,畫出來,解題思路也就出來的。

當然,如果同學們的空間想像能力強了,在腦海中就能很清晰地「畫出」圖形,紙上畫圖完全就可以省略了……

(作者,李玉柱,本文為 平湖一柱 原創作品,歡迎指導,轉載或引用請註明作者和出處,違者必究。)

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