【例2】 由5个小正方形组成的十字图形(如下图),怎样分割才能拼接成一个大正方形?有人说切2刀就能完成,你能做到吗?

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【我的思路】 还是用计算+推理辅助思考的办法。

首先,把每个小正方形边长看作一个长度单位,则这个图形的面积是5个面积单位;把这样一个图形切割后拼接成一个大正方形,其面积自然还是5个单位,那么5个面积单位的大正方形边长是多少呢?应该在2和3之间。

这个结论看似没什么用,实际却意义重大:它启示了我们探索思考的方向:

首先,既然大正方形的边长在2~3之间,那么我们通过简单地水平或垂直分割得到大正方形的可能性就不大,因为水平或垂直分割,只能得到边长要么是3个单位要么是2个单位的形状,所以应该我们放弃在这个方向上的无谓尝试,而专注于探索的以斜线方向剪裁原图。

其次,如果我们熟悉勾股定理(这个好像不在初一数学正常范围内),我们就很容易想到,一个面积为5的正方形的边长,它和两个直边分别为1和2的三角形斜边是相等的,而在原图中,我们很容易通过作图得到这样长度的线段,如下图所示:

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至此,我们连斜线的准确裁法也确定了,接下来的工作就是尝试怎样用两刀完成工作。我是这样考虑的:虽然我们找到了与大正方形边长一样的线段(如上图),但这个线段不可能直接拿来做正方形外边,因为这样的形状会带一个钝角,还需要进一步切割(如下力)。

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所以,一定是通过某种方式得到回避了钝角的形状,答案如下图所示:

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【思考题】 我用两刀完成了工作,你能说出用3刀、4刀分割的方法吗?