题目内容
【题目】直觉的误差:有一张8cm×8cm的正方形纸片,面积是64cm2.把这些纸片按图1所示剪开成四小块,其中两块是三角形,另外两块是梯形.把剪出的4个小块按图2所示重新拼合,这样就得到了一个13cm×5cm的长方形,面积是65cm2,面积多了1cm2,这是为什么?
小明给出如下证明:如图2,可知,tan∠CEF=,tan∠EAB=,∵tan∠CEF>tan∠EAB,∴∠CEF>∠EAB,∵EF∥AB,∴∠EAB+∠AEF=180°,∴CEF+∠AEF>180°,因此A、E、C三点不共线.同理A、G、C三点不共线,所以拼合的长方形内部有空隙,故面积多了1cm2
(1)小红给出的证明思路为:以B为原点,BC所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,证明三点不共线.请你帮小红完成她的证明;
(2)将13cmx13cm的正方形按上述方法剪开拼合,是否可以拼合成一个长方形,但面积少了1cm2?如果能,求出剪开的三角形的短边长;如果不能,说明理由.
【答案】(1) 见解析;(2) 5cm
【解析】
(1)以B为原点,BC所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,在Rt△EFC中,求出EC的长,在直角梯形ABFE中,求出AE长,若A、E、C三点共线,则在Rt△ABC中,利用勾股定理求出AC长,比较AC与AE+EC的大小即可得出结论;
(2)设剪开的长方形短边长为xcm,根据题意可得关于x的方程,解方程即可求得答案.
(1)以B为原点,BC所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,
在Rt△EFC中,EC=,
在直角梯形ABFE中,过点E作EM⊥AB,则四边形BFEM是矩形,
∴BM=EF=3,
∴AM=5-3=2,
∴AE=,
若A、E、C三点共线,则在Rt△ABC中,
AC=,
∵,
∴A、E、C三点共线不共线,
∴所以拼合的长方形内部有空隙;
(2)设剪开的长方形短边长为xcm,
根据题意可得:
(13﹣x)(13+13﹣x)=13×13﹣1,
∴x2﹣39x+170=0,
∴x=5或x=34(舍),
∴可以拼成成一个长方形,但面积少了1cm2,剪开的三角形的短边长是5cm.