大力神杯的图像 (大力神杯底部图)

引子

数学是相对抽象的,但它来源于生活!让抽象的它重返孩子的生活、并具象化,更利于孩子体会并感受数学的魅力!

一、大力神杯

大力神杯是国际足联世界杯的冠军奖杯,

大力神杯详细图,大力神杯二维图

是足球界的最高荣誉象征,自1974年起使用至今。它也承载着数代中国人的梦想!

二、大力神杯侧投影图像

足球梦太难,但探讨探讨大力神杯的图像还是相对容易的事。大力神杯球体直径大约30厘米,其侧投影的图像大致为:

大力神杯详细图,大力神杯二维图

图二

三、数学问题:侧投影面积

如何求侧投影其面积?

取四个大小一样图二中图形,让其上部圆两两相切,且“下部曲边图形”重合,可得如下图形:

大力神杯详细图,大力神杯二维图

图三

是故,大力神杯侧投影图形面积可描述为:如图三、四个直径为30厘米的圆两两相切摆放,求红色阴影部分面积。

如上,这个大力神杯侧投影图形面积问题,该如何求解?

思路:辅助线

在图三中,作六条公切线(横竖各三条),可得四个边长为30厘米的小正方形和一个边长为60厘米的大正方形。

大力神杯详细图,大力神杯二维图

图四

观察:几何对称性和化归思想

中间两条切线将“红色曲边图形”分成了4个部分,每个部分图形为下图蓝色部分。

大力神杯详细图,大力神杯二维图

图五

利用几何对称性可知,图五中每个小正方形刚好由一个圆和4个蓝色部分图形构成。故大力神杯侧投影图形面积问题可转化为:求解小正方形的面积!

口算立得其面积为900平方厘米!

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