Question

小明在研究四邊形的相關(guān)性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在不改變面積的條件下，一般梯形很難轉(zhuǎn)化為菱形，但有些特殊的梯形通過分割可以轉(zhuǎn)化為菱形．例如以下的等腰梯形就可以轉(zhuǎn)化為菱形（如圖1），已知在等腰梯形ABCD中，AD∥BC，AD=10，CD=20，∠C=60°．
（1）求梯形ABCD的面積；
（2）如果將該梯形分割成幾塊，然后可以重新拼成菱形，試畫出變化后的圖形（在圖1中畫出，圖形的對(duì)應(yīng)部分標(biāo)明相同的編號(hào)）；
（3）在完成上述任務(wù)后，他又試著將梯形的形狀變?yōu)橹苯翘菪危ㄈ鐖D2），其它條件不變，將梯形分成幾塊．
①他能拼成一個(gè)菱形嗎？如果能，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出相應(yīng)的圖形；
②他能拼成一個(gè)正六邊形嗎？如果能，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出相應(yīng)的圖形．

Answer 1

【答案】分析：（1）因?yàn)榈妊�梯形ABCD中，AD∥BC，AD=10，CD=20，∠C=60°，所以可過D作DE∥CD交于BC于E，因?yàn)锳D∥BC，所以四邊形ABED是平行四邊形，所以DE=AB=CD=20，又因∠C=60°，可得△CDE是等邊三角形，所以CE=20，BC=10，梯形的高h(yuǎn)=，然后利用梯形的面積公式即可求解；
（2）能拼成一個(gè)菱形，可分別過點(diǎn)A、D作梯形的高，將菱形分割成一個(gè)矩形和兩個(gè)全等的直角三角形，然后再利用矩形的對(duì)角線將其分割成兩個(gè)全等的直角三角形，這四個(gè)直角三角形都有一條直角邊為10，另一條直角邊為梯形的高，即它們都全等，進(jìn)而以它們的斜邊為菱形的邊長即可拼接成所求圖形；
（3）能拼成菱形，利用直角梯形的與底不垂直的腰的中點(diǎn)E，連接BE，過E作BC的垂線，利用平移和旋轉(zhuǎn)就拼成了一個(gè)以AB為邊的菱形；能拼成正六邊形，利用腰CD的中點(diǎn)E，連接BE，以EC為一邊做等邊三角形，再作該等邊三角形的高，將它分割成三角形①、②，然后將這兩個(gè)三角形移到A、B處，使A、B處形成120度的角即可解決問題．
解答：解：（1）過D作DE∥AB交于BC于E，
∵AD∥BC，∴四邊形ABED是平行四邊形，∴DE=AB=CD=20，
∵∠C=60°，∴△CDE是等邊三角形，∴CE=20，BC=10，梯形的高h(yuǎn)=，
∴S_梯=；

（2）如圖1；

（3）如圖2和圖3．

點(diǎn)評(píng)：本題一方面考查了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，另一方面考查了學(xué)生的空間想象能力，重視知識(shí)的發(fā)生過程，讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程．