直观梯形等的面积算法
2009年3月29日星期日直观记忆梯形等的面积算法
abada
爱因斯坦是喜爱并善于用视觉和直觉思维的大科学家。谢天谢地,许多伟大的数学和物理成果,
都可以凭良好的直觉、视觉想象力,直观地把握。从欧几里德的《几何原本》到牛顿的《自然
哲学的数学原理》,甚至到爱因斯坦的相对论,都是如此。
当我用直觉和想象直观地“看到”这些人类历史上伟大的成果时,我常常会觉得,语言和文字,
此时是多么的贫乏和无趣,甚至是多余的。
是的,是图形,那些伟大的图形,超越了语种,甚至超越了人类的语言,直接了当地,活生生地,
把一些深刻的自然规律,立即呈现在我们眼前。
我本人喜爱的科普作品,多是有非常趣味的“图解”版(当然这不是指配上一些意义不大的插画
的的版本)。我也非常喜欢给孩子画这些图形,进行科学启蒙教育。
我们从简单的几何学开始。
比如,现在仍有许多学生如此背公式记忆梯形的面积:
上底加下底乘高除以2。
但死记硬背,不便于理解记忆,时间长了就忘了。
我给孩子们建议的算法,是视觉记忆+推理,如下:
1)梯形是两个三角形。 如图(2个三角形同高但不同底):
于是, 只要知道三角形的面积算法,就可知道梯形的面积算法.
2)三角形是半个平行四边形.如图:
于是,只要知道平行四边形的面积算法,就可知道三角形的面积算法,并知道梯形面积算法.
3)平行四边形,与同底同高的矩形面积相同. 如图:
而矩形面积,按定义就是底乘以高.
倒过去说就是:
由于矩形面积为ah, 所以平行四边形的面积也是ah, 于是三角形的面积是ah/2,
进而梯形面积是两个三角形的面积的和: (ah/2) + (bh/2).