构成几何图形最基本的要素就是点,无数点排列组合就成了线。线又分为直线、射线、线段三种。直线没有端点,两端可以无限延长;射线有一个端点,另一端可以无限延长,我们平时看到的光束就是射线;线段有两个端点,我们可以测量其长度。点、线、面创造了我们的图形世界。
图形的分类
图形分为两种,分别为平面图形和立体图形。常见的平面图形有正方形、长方形、三角形、圆等。每种平面图形都有自己的特点,正方形的四条边长长度相等,长方形相对的两个长或宽长度相等,如果要组成一个三角形,则需要满足两边之和大于第三条边的条件。
而立体图形就是将我们日常生活中看到的形状转移到了纸上。有趣的是,一束光照射在三维的立体图形上,其投影却成了二维的平面图形(如图1),这些图形又可以分为规则图形和不规则图形。
不规则图形的面积与体积计算
计算不规则图形的面积或体积,我们可以用切割或填补的方法。例如,我们在六年级常遇到的问题就可以用这一方法:一个长方体,如果高增加了3厘米就变成了一个正方体,这时表面积比原来增加了96平方厘米,问原来长方体的表面积是多少平方厘米,体积是多少立方厘米。
这时,我们可以绘制出图2,知道正方体六个面的面积相等,算出多出的一个面的面积为96÷4=24(平方厘米)。为什么除以4而不是除以5呢?因为上面的面,我们可以看成下面的长方体的顶面向上平移,所以除以4。由此得出一个面的面积是24平方厘米,再除以高增加的3厘米,可以得出正方体的边长为8厘米。我们知道正方体的六个面都是正方形,由此可以得出长方体的长和宽都为8厘米。而高未知,这时我们可以用正方体的边长减去增加的3厘米得出长方体的高为5厘米。现在我们知道了长方体的长、宽和高,那么长方体的表面积为两倍的长×宽加上四倍的长×高,得出结果为288平方厘米;而体积则为长×宽×高,得出结果为320立方厘米。
在我们的日常生活中,几何图形无处不在,它们构成了我们所居住的世界的基础。地球本身不是一个完美的球体,而是一个不规则的球体,这是几何学中的一个实例。数学家们在自然界中发现了许多引人入胜的模式和规律,这些发现不仅丰富了数学的内涵,也让我们能够用数学的视角来观察和理解周围的世界。
教师点评
小作者首先从构成几何图形的基本要素入手,为同学们介绍了几何图形的分类,又进一步建立数学模型,介绍了一种常用的求几何图形面积与体积的方法。小作者通过实例发现数学的美妙,体现出自身的创造力。几何图形千变万化,在各个领域均有广泛的应用,希望各位同学能像小作者一样感受到几何图形的魅力。
(指导教师:马宇歌)