【問題提出】如何把n個正方形拼接成一個大正方形?
為解決上面問題,我們先從最基本,最特殊的情形入手.對于邊長為a的兩個正方形ABCD和EFGH,如何把它們拼接成一個正方形?
【問題解決】對于邊長為a的兩個正方形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方式拼接為圖中的四邊形BNED.從拼接的過程容易得到結論:
①四邊形BNED是正方形;
②S正方形ABCD+S正方形EFGH=S正方形BNED
【類比應用】
對于邊長分別為a,b(a>b)的兩個正方形ABCD和EFGH,按圖所示的方式擺放,連接DE,過點D作DM⊥DE,交AB于點M,過點M作MN⊥DM,過點E作EN⊥DE,MN與EN相交于點N.明四邊形MNED是正方形,并請你用含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,請簡略說明你的拼接方法(類比如圖,用數(shù)字表示對應的圖形直接畫在圖中).
【拓廣延伸】對于n(n是大于2的自然數(shù))個任意的正方形,能否通過若干次拼接,將其拼接成為一個正方形?請簡要說明你的理由.
分析:【類比應用】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.
過點N做NP⊥BE,然后根據(jù)全等三角形的判定求得.
【拓廣延伸】由上述的拼接過程可以看出:對于任意的兩個正方形都可以拼接為一個正方形,而拼接出的這個正方形可以與第三個正方形在拼接為一個正方形,所以可得出一個正方形.
解答:解:【類比應用】:
由作圖的過程可知四邊形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.由上述的拼接過程可以看出:對于任意的兩個正方形都可以拼接為一個正方形,而拼接出的這個正方形可以與第三個正方形在拼接為一個正方形,…依此類推.由此可知:對于n個任意的正方形,可以通過(n-1)次拼接,得到一個正方形.
點評:本題考查的是圖形的剪拼以及正方形的性質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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