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“三角形的内角和是多少度?”
“180°.”
“怎么想到?”
“可以动手实验一下:把三角形的三个角撕下来,凑在一起,恰好构成一个平角.”
上面的方法很好.它提醒我们:实验一下,不失为探索某些数学问题的一种方法.
一说到实验,人们容易想到动手是必不可少的.其实,还有一种实验,却丝毫不用动手,那就是“思维实验”,即仅凭脑子想象的实验.历史上,不少大科学家(如伽利略、爱因斯坦)都曾成功地运用过这种方法.
对于△ABC,我们可以做如下思维实验:将顶点A沿图中箭头方向BC压去.在A不断靠近BC的过程中,∠B、∠C逐渐减小,越来越接近0°;∠A逐渐增大,越来越接近180°.一旦A落到BC上,则∠B、∠C均变为0°,∠A则变为180°.在此特殊的“△ABC”中,其内角和恰为180°.

这一过程,使我们有理由猜测:△ABC的内角和应为180°.不难证明,这一猜测是正确的.其实,在图形变化过程中,问题的本质(三角形内角和)并没变化,所以其结论的正确应是在意料之中的.
“想”,是最重要的学习方法.让我们从上述的“实验”继续想下去:不采取把A压向BC的方法,可以吗?可以!比如,A,B不动,把C沿BC方向拉向无穷远.结果.形成AC∥BC的局面.这时,∠CAB与∠ABC成为同旁内角,∠ACB变成了0°,三者之和仍为180°.再想:还可以有别的变法吗?有!在这里,“想象”有极其广阔的天地可以驰骋!请你自己试试.
关于“三角形内角和”的探讨告一段落之后,自然还应该“想”:此招能否推广到四边形、五边形,以至其他图形?经过不太复杂的实验,你会发现:行!下面举几个例子.
例1 图2中,凸四边形ABCD的内角和是多少?

将B、C都压到AD所在直线上,则∠A、∠C变为180°,∠B、∠D均变为0°.它们的和为360°,与其他方法得到的结论一致.
如果把A、C都压到直线BD上,可以吗?可以.
对于其他凸多边形的情况,同样可以照此办理.
例2 图3中,∠1,∠2,∠3,∠4,∠5之和是多少?

将AC、AD变化,使之重合(如图4).从图4可知,∠1变成0°,而∠2+∠3+∠4+∠5=180°.所以∠1+∠2+∠3+∠4+∠5=180°.
若将A,C,D三点均压到BE上,同样可以得到这一结论.
例3 图5中,∠1+∠2+…+∠7的度数是 [ ]
A.450°B.540°C.630°D.720°
解法1 7个角的度数,可由△ABC的内角和,加上四边形CDEF及BGHP的内角和,再减去两个平角∠ABG与∠ACF,即
180°+2×360°-2×180°= 540°.
故应选B.

解法2 将图形压缩到FE所在直线上,则∠3,∠5,∠4,∠7均变成0°.而∠ 1,∠2,∠6均变成180°.故7个角的和为540°,应选(B).
例4 平面上的6个点 A,B,C,D,E,F构成如图6所示图形.那么,有“·”的6个角的和是 [ ]

A.180° B.360°
C.540° D.上述(A)(B)(C)都不对.
解法1 所求6个角的和等于△ABG、△CDI、△EFH的内角和,减去△GHI的内角和.所以,其度数为
3×180°-180°=360°.
故应选(B).
解法2 将图形压缩到CD直线上,则∠A、∠D、∠C、∠F均变成0°,而∠B、∠E均变成180°.所以,总和为4×0°+2×180°=360°.应选(B).
看来,这种方法,灵!欣赏,是学习的一个重要阶段,但欣赏之余,仍然应该不停地“想”!比如,想到“想象”威力之巨大.今后学习中,要有意识地多运用一下“想象”,多搞点“思维实验”.比如,想到自己用过的行之有效的招”,要努力把它一般化,使之成为一种方法,用在其他的地方.比如,更一般来看,想到这实际是特殊化方法的运用,而且是一种利用“极端”的特殊化方法.比如,想到这种方法的特点在于抓住了“变中的不变”.即图形变了但其内角和并没变.由此,似乎可以悟到数学乃是一种研究变中之不变的学问.比如,…….当然可以想得很多,而且应该想得很多.事实早已证明:谁想得更多,谁将学得更好.同学们,努力地去想吧! |