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問題再現(xiàn):
現(xiàn)實生活中,鑲嵌圖案在地面、墻面乃至于服裝面料設(shè)計中隨處可見.在八年級課題學(xué)習(xí)“平面圖形的鑲嵌”中,對于單種多邊形的鑲嵌,主要研究了三角形、四邊形、正六邊形的鑲嵌問題、今天我們把正多邊形的鑲嵌作為研究問題的切入點(diǎn),提出其中幾個問題,共同來探究.
我們知道,可以單獨(dú)用正三角形、正方形或正六邊形鑲嵌平面.如圖中,用正方形鑲嵌平面,可以發(fā)現(xiàn)在一個頂點(diǎn)O周圍圍繞著4個正方形的內(nèi)角.
試想:如果用正六邊形來鑲嵌平面,在一個頂點(diǎn)周圍應(yīng)該圍繞著
3
3
個正六邊形的內(nèi)角.
問題提出:
如果我們要同時用兩種不同的正多邊形鑲嵌平面,可能設(shè)計出幾種不同的組合方案?
問題解決:
猜想1:是否可以同時用正方形、正八邊形兩種正多邊形組合進(jìn)行平面鑲嵌?
分析:我們可以將此問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題來解決、從平面圖形的鑲嵌中可以發(fā)現(xiàn),解決問題的關(guān)鍵在于分析能同時用于完整鑲嵌平面的兩種正多邊形的內(nèi)角特點(diǎn).具體地說,就是在鑲嵌平面時,一個頂點(diǎn)周圍圍繞的各個正多邊形的內(nèi)角恰好拼成一個周角.
驗證1:在鑲嵌平面時,設(shè)圍繞某一點(diǎn)有x個正方形和y個正八邊形的內(nèi)角可以拼成一個周角.根據(jù)題意,可得方程:90x+
8
-
2
×
180
8
?
y
=
360
,整理得:2x+3y=8,
我們可以找到唯一一組適合方程的正整數(shù)解為
x
=
1
y
=
2

結(jié)論1:鑲嵌平面時,在一個頂點(diǎn)周圍圍繞著1個正方形和2個正八邊形的內(nèi)角可以拼成一個周角,所以同時用正方形和正八邊形兩種正多邊形組合可以進(jìn)行平面鑲嵌.
猜想2:是否可以同時用正三角形和正六邊形兩種正多邊形組合進(jìn)行平面鑲嵌?若能,請按照上述方法進(jìn)行驗證,并寫出所有可能的方案;若不能,請說明理由.
驗證2:_______;結(jié)論2:_______.
上面,我們探究了同時用兩種不同的正多邊形組合鑲嵌平面的部分情況,僅僅得到了一部分組合方案,相信同學(xué)們用同樣的方法,一定會找到其它可能的組合方案.
問題拓廣:
請你仿照上面的研究方式,探索出一個同時用三種不同的正多邊形組合進(jìn)行平面鑲嵌的方案,并寫出驗證過程.
猜想3:_______;
驗證3:_______;
結(jié)論3:_______.

【考點(diǎn)】平面鑲嵌(密鋪)
【答案】3
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:1434引用:14難度:0.1
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