本试题 “如图,七巧板由图中标号为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”的七块板组成,七巧板是我们祖先的一项卓越创造,被称为“东方魔板”.它虽然仅有七块板组成,但用...” 主要考查您对七巧板
尺规作图
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游戏规则:
七巧板是一种拼图游戏,它是用七块板,以各种不同的拼凑法来拼搭千变万化的形象图案。
将一块正方形的板按图所示分割成七块,就成了七巧板。用这七块板可以拼搭成几何图形,如三角形、平行四边形、不规则的多角形等;也可以拼成各种具体的人物形象,或者动物,如猫、狗、猪、马等;或者是桥、房子、宝塔,或者是一些中、英文字符号以及数字。
具体玩法:
通常,用七巧板拼摆出的图形应当由全部的七块板组成,且板与板之间要有连接,如点的连接、线的连接或点与线的连接;可以一个人玩,也可以几个人同时玩。
七巧板的玩法有4种:
①依图成形,即从已知的图形来排出答案;
②见影排形,从已知的图形找出一种或一种以上的排法;
③自创图形,可以自己创造新的玩法、排法;
④数学研究,利用七巧板来求解或证明数学问题。
七巧板按不同的方法拼摆、组合可以拼排成各种各样的几何图形和形象,如桥梁、船只、房屋、手枪或是跑步、跌倒、玩耍、跳舞、站立的人物以及戏水的鱼、猫、狗等。
操作七巧板是一种发散思维活动,有利于培养人们的观察力、注意力、想像力和创造力,因此,不仅具有娱乐的价值,还具有一定的教育价值,被人们运用到了教学当中。
由于七巧板可以持续不断地反复组合,已引起哲学、心理学、美学等多领域的研究者的兴趣,还被作为制作商业广告和印章的辅助手段。
七巧板的历史发展:
“七巧板”是我国古代劳动人民的发明,其历史至少可以追溯到公元前一世纪,到了明代基本定型。明、清两代在民间广泛流传,清陆以湉《冷庐杂识》卷一中写道“近又有七巧图,其式五,其数七,其变化之式多至千余。体物肖形,随手变幻,盖游戏之具,足以排闷破寂,故世俗皆喜为之。”
“七巧图”不知何时传到国外,受到他们的欢迎与重视,李约瑟说它是“东方最古老的消遣品”之一,至今英国剑桥大学的图书馆里还珍藏着一部《七巧新谱》。美国作家埃德加·爱伦坡特竟用象牙精制了一副七巧板。法国拿破仑在流放生活中也曾用七巧板作为消遣游戏。谁能想象到七巧板居然会跟拿破仑·波拿巴、亚当、杜雷、爱伦坡特以及卡洛尔等人发生关系?实际上他们全都是七巧板的狂热爱好者。
玩过七巧板吗?那简简单单的七块板,竟能拼出千变万化的图形。谁能想到呢,这种玩具是由一种古代家具演变来的。
宋朝有个叫黄伯思的人,对几何图形很有研究,他热情好客,发明了一种用6张小桌子组成的“宴几”——请客吃饭的小桌子。
后来有人把它改进为7张桌组成的宴几,可以根据吃饭人数的不同,把桌子拼成不同的形状,比如3人拼成三角形,4人拼成四方形,6人拼成六方形……这样用餐时人人方便,气氛更好。
后来,有人把宴几缩小改变到只有七块板,用它拼图,演变成一种玩具。因为它十分巧妙好玩,所以人们叫它“七巧板”。
到了明末清初,皇宫中的人经常用它来庆贺节日和娱乐,拼成各种吉祥图案和文字,故宫博物院至今还保存着当时的七巧板呢!
18世纪,七巧板传到国外,立刻引起极大的兴趣,有些外国人通宵达旦地玩它,并叫它“唐图”,意思是“来自中国的拼图”。
1.来自被废弃的英语词“tangram”:奇怪形状的小玩意儿;
2.来自词Tang(中国的唐朝)带后缀—gram(希腊文意为作品);
3.来自术语“tanka”,意即沿海船上人家。他们在运输摆渡中除了供应食物、浣洗衣物外,还提供一些娱乐方面的招待。其中就有这种由七块板组成的中国谜题。大约七巧板一词(Tangram)就是从tanka game(船上人家的游戏)演化来的。以上这几种说法似乎都有一定的道理。
大概是原始七巧板的浓厚的趣味和它的娱乐释义,激发了美国著名谜题专家山姆?洛依德的文学创意。1903年,61岁高龄的他,在《第八茶皮书》中写道:“按百科全书的介绍,七巧板游戏渊源极为古老。在中国,它作为一种消遣性的玩物,其历史可以追溯到4000年前……”七巧板是我们祖先的一项卓越创造。19世纪初,七巧板流传到西方,被人们称为“东方魔板”。
尺规作图简史:
“规”就是圆规,是用来画圆的工具,在我国古代甲骨文中就有“规”这个字.“矩”就像现在木工使用的角尺,由长短两尺相交成直角而成,两者间用木杠连接以使其牢固,其中短尺叫勾,长尺叫股.
矩的使用是我国古代的一个发明,山东历城武梁祠石室造像中就有“伏羲氏手执矩,女娲氏手执规”之图形.矩不仅可以画直线、直角,加上刻度可以测量,还可以代替圆规.甲骨文中也有矩字,这可追溯到大禹治水(公元前2000年)前.
《史记》卷二记载大禹治水时“左准绳,右规矩”.赵爽注《周髀算经》中有“禹治洪水,……望山川之形,定高下之势,……乃勾股之所由生也.”意即禹治洪水,要先测量地势的高低,就必定要用勾股的道理.这也说明矩起源于很远的中国古代.
春秋时代也有不少著作涉及规矩的论述,《墨子》卷七中说“轮匠(制造车子的工匠)执其规矩,以度天下之方圆.”《孟子》卷四中说“离娄(传说中目力非常强的人)之明,公输子(即鲁班,传说木匠的祖师)之巧,不以规矩,不能成方圆.”可见,在春秋战国时期,规矩已被广泛地用于作图、制作器具了.由于我国古代的矩上已有刻度,因此使用范围较广,具有较大的实用性.
古代希腊人较重视规、矩在数学中训练思维和智力的作用,而忽视规矩的实用价值.因此,在作图中对规、矩的使用方法加以很多限制,提出了尺规作图问题.所谓尺规作图,就是只有限次地使用没有刻度的直尺和圆规进行作图.
古希腊的安那萨哥拉斯首先提出作图要有尺寸限制.他因政治上的纠葛,被关进监狱,并被判处死刑.在监狱里,他思考改圆成方以及其他有关问题,用来打发令人苦恼的无所事事的生活.他不可能有规范的作图工具,只能用一根绳子画圆,用随便找来的破木棍作直尺,当然这些尺子上不可能有刻度.另外,对他来说,时间是不多了,因此他很自然地想到要有限次地使用尺规解决问题.后来以理论形式具体明确这个规定的是欧几里德的《几何原本》.由于《几何原本》的巨大影响,希腊人所崇尚的尺规作图也一直被遵守并流传下来.
由于对尺规作图的限制,使得一些貌似简单的几何作图问题无法解决.最著名的是被称为几何三大问题的三个古希腊古典作图难题:立方倍积问题、三等分任意角问题和化圆为方问题.当时很多有名的希腊数学家,都曾着力于研究这三大问题,虽然借助于其他工具或曲线,这三大难题都可以解决,但由于尺规作图的限制,却一直未能如愿以偿.以后两千年来,无数数学家为之绞尽脑汁,都以失败而告终.直到1637年笛卡尔创立了解析几何,关于尺规作图的可能性问题才有了准则.到了1837年万芝尔首先证明立方倍积问题和三等分任意角问题都属于尺规作图不可能问题.1882年林德曼证明了π是无理数,化圆为方问题不可能用尺规作图解决,这才结束了历时两千年的数学难题公案.
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