說起三角形,小學生並不陌生,它的形狀就那麼簡單。況且,四年級以上的學生在數學中都接觸到了它,普遍認為很簡單。但筆者要問:是你的想法簡單,還是三角形方面的知識簡單?顯然是你的想法過於簡單。今天筆者告訴你:一個小小的三角形隱含著無窮的奧秘,從小學到中學,再到大學;從生活到生產,再到科研,處處有三角形的身影出現。僅小到中學的數學裡,就有上百個關於三角形的定義、定理、公理、推論,小學所學的只是三角形知識點中的九牛一毛。
今天,筆者略過一些小學生們在課堂上所學的常識性知識,把它稍微地延伸那麼一小下兒,讓小學生們的思維做一次拓展運動,如何?
至於上圖中關於三角形的按邊或按角分類,筆者就不浪費時間贅述了,而只在膚淺的認知層面強調三點:(1)三角形是由3條線段圍成的圖形(每相鄰兩條線段的端點相連)。這裡的關鍵詞是「線段」、「端點相連」,是有兩個端點的線段,不是沒有端點的直線或只有一個端點的射線;端點相連就是首尾相接,是個封閉圖形。
(2)每個三角形都有三條高。每一條高都是從一個頂點向它的對邊所做的垂線段,其中銳角三角形的三條高均在這個三角形內部;而直角三角形有一條高在三角形內部,另兩條高分別是直角三角形的兩個直角邊;最特別的是鈍角三角形,只有一條高在三角形內部,另外兩條高在這個三角形的外部。關鍵詞「垂線段」,垂線段與垂線是不同的概念,三角形的高這條垂線段是指頂點和垂足之間的線段,所謂垂足就是垂線與頂點所對底邊的交點。
(3)三角形的特性是具有穩定性(如上圖),它不容易變形,這一特性在實際生活中被人們廣泛應用,假如你細心觀察,在我們的身邊就有無數的例子。
既然學了三角形,就要牢記三角形的面積公式:三角形面積=底×高÷2,寫成字母式子是:s=ah÷2。
在三角形的三邊關係中,小學數學只強調了一點:三角形任意兩邊的和大於第三邊。這不難理解,也就是只有任意兩條線段相加的和大於第三條線段,這樣的三條線段才能圍成一個三角形。
看上圖,你就能夠輕輕鬆鬆地理解這種關係了。再看上面的填空題,請注意——非常重要,特別是面臨小升初的學生,更要牢牢記住。做這種題一定是多種可能,要用三角形的三邊關係去解析:兩邊之和大於第三邊,兩邊之差小於第三邊。
8-5<第三邊<8+5
3釐米<第三邊<13釐米
所以:第三邊長度可能是大於3釐米且小於13釐米的所有實數釐米,假如要求取整釐米數,那就是4釐米、5釐米、6釐米、7釐米、8釐米、9釐米、10釐米、11釐米、12釐米。
分析:因為這個三角形是等腰三角形,所以要分兩種情況考慮:(1)60米的邊為腰,則另外兩條邊中,一條為腰,一條為底邊。(2)60米的邊為底邊,則另外兩條邊都為腰。這樣分別求出兩種情況下三邊的長度,然後再根據「三角形任意兩邊之和大於第三邊」,判斷所求結果是否符合題意。這最後一步最關鍵,也是最容易因馬虎大意而疏漏的環節。
解:(1)208-60×2=88米
60+60>88,符合題意。
(2)(208-60)÷2=74米
60+74>74,符合題意。
答:另外兩邊的長為60米、88米或74米、74米。
在三角形三個內角的關係中,小學數學只學到「三角形內角和等於180度」,實際運算難度也不大。今天,筆者就舉兩道例題做一下,希望小學生們從中學會這部分的運算過程。
三角形的三個內角之間的加減運算非常簡單,只要記住它們的和是180度,計算起來便會不費吹灰之力,因此筆者將這部分略過,重點講一下三角形外角度數的求法,以及多邊形內角度數的求法。
分析:上面兩個圖形提出的問題,都跟外角有關,那麼∠1是三角形的一個外角,它與三角形的一個內角相鄰,組成了一個平角,而平角等於180°,所以只要求出與∠1相鄰的角的度數,就能算出∠1的度數。
解∠1=180°-(180°-40°-60°)=100°
分析:求∠2的度數,也就是上一題運算方式的逆運算。先算出相鄰角的度數,再求出∠2的度數。
解∠2=180°-(180°-130°)-60°=70°
從這兩道題的運算過程中,你發現了什麼?你看,60°+40°=100°(外角),70°+60°=130°(外角)。
所以:三角形的一個外角的度數等於與它不相鄰的兩個內角的和。知道了這一點,做這樣的題時就可以直接地去填空,基本上不用怎麼計算,就可以秒出結果。
分析:再來看一下上圖中下面的多邊形。在多邊形中連線,把這個六邊形分成了4個三角形,每個三角形內角和都是180度,所以六邊形的內角和也就不難求了。我們可以設想這個4是由六邊形的邊數-2所得,那麼n邊形有n條邊,n邊形的內角和是多少呢?
多邊形的內角和=180°×(邊數-2)
即:多邊形內角和=180°×(n-2)。
如上圖所示,∠1=∠2,∠3=∠4,求∠5的度數。
分析:因為三角形的內角和是180°,所以∠1+∠2+∠3+∠4=180°-70°=110°,又因為∠1=∠2,∠3=∠4,所以∠2+∠4=∠1+∠3=110°÷2=55°。
解:(180°-70°)÷2=55°
∠5=180°-55°=125°