【技术实现步骤摘要】
本技术属于平方公式领域,具体地说,涉及一种完全平方公式推导积木。
技术介绍
1、完全平方公式包含两个公式,即:(1)两数和的平方:(a+b)2=a2+2ab+b2、(2)两数差的平方:(a-b)2=a2-2ab+b2,教学中有关完全平方公式主要通过代数运算推导,少数教师对完全平方公式(两数和的平方)进行图形推导,完全平方公式(两数差的平方)则通过改变运算符号经过代数运算获得,这样得到的公式的推导过程,背离数学的数形结合原则,缺乏感性活动的支撑,不利于学生深刻的理解数学运算原理的问题。
2、为此,提出一种完全平方公式推导积木,以解决上述弊端。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,通过数形结合,反映数学原理,操作简单明了,推导过程清晰,制作成本低廉,易于推广解决了上述背离数学的数形结合原则,缺乏感性活动的支撑,不利于学生深刻的理解数学运算原理的问题,提供一种完全平方公式推导积木。
2、为解决上述技术问题,本技术采用技术方案的基本构思是:
3、一种完全平方公式推导积木,包括由四层共10块积木组成:
4、第一层(基础层):一块积木,边长为a的正方形①;
5、第二层(辅助层):四块积木,一个边长为b(b<a)的正方形②,一个边长为(a-b)的正方形③,两个长和宽分别为b、(a-b)的长方形④、⑤,本层积木②、③、④、⑤颜色相同,但与与第一层(基础层)和第三层(推导层)积木颜色不同;
6、
7、第四层:对照层,一块积木,长和宽分别为a、b的长方形⑩,推导层中的积木⑥、⑧能够拼成一个积木⑩,积木⑥、⑨能够拼成一个积木⑩,辅助层中的积木②、④能够拼成一个积木积木⑩,②、⑤能够拼成一个积木⑩,它的面积等于边长为b的正方形与长和宽分别为b、(a-b)的长方形的两个图形的面积的和。
8、使用的原理为:
9、1、按照专利方案示意图,把10块积木分别拼在第一层、第二层、第三层和第四层,把四层积木叠加在一起,看俯视图为边长为a的正方形;
10、2、把第四层对照层的积木⑩覆盖在第三层的积木⑥、⑧上,证明积木⑥、⑧的面积和等于ab,把积木⑩覆盖在第三层的积木⑥、⑨上,证明积木⑥、⑨的面积和等于ab;
11、3、取下第四层积木⑩;
12、4、在第三层推导层上进行推导,取下积木⑥、⑧,相当于在积木①上减去一个ab;
13、5、继续在第三层推导层和第二层辅助层上进行推导,取下积木⑨、②,相当于在积木①上再减去一个ab;
14、6、在第三层(推导层)的推导中,移走了第二层(辅助层)的积木②,需要再把积木②重新放置在辅助层上,因此,应该再加上b2;
15、7、在推导层上只剩下积木⑦,它的面积是(a-b)2;
16、8、上推导说明:(a-b)2=a2-2ab+b2。
17、完全平方公式包含两个公式,即:(1)两数和的平方:(a+b)2=a2+2ab+b2、(2)两数差的平方:(a-b)2=a2-2ab+b2,教学中有关完全平方公式主要通过代数推导,少数教师对两数和的平方进行图形推导,两数差的平方则通过改变运算符号经过代数运算获得,这样得到的公式的推导过程,背离数学的数形结合原则,缺乏感性活动的支撑,不利于学生深刻的理解数学运算原理。
18、本专利专用于完全平方公式(两数差的平方)的推导。
19、本专利由10块积木组成,推导时把积木分别布置在四层:
20、第一层:基础层,由一块边长为a的正方形拼成;
21、第二层:辅助层(本层积木颜色与第一层基础层和第三层推导层积木颜色不同),辅助层的积木不参与公式的最终推导,只在推导过程中起辅助作用,其作用类似于数学证明中的辅助线,推导结束后要恢复推导前原貌。
22、辅助层由四块积木拼成,一个边长为b(b<a)的正方形,一个边长为(a-b)的正方形,两个长和宽分别为b、(a-b)的长方形;
23、第三层:推导层,由四块积木拼成,一个边长为b的正方形,一个边长为(a-b)的正方形,两个长和宽分别为b、(a-b)的长方形;
24、推导层积木用于完全平方公式(两数差的平方)的推导。推导层积木与辅助层积木大小完全相同,为推导过程清晰,在颜色上进行区分。
25、第四层:对照层,一块积木,长和宽分别为a、b的长方形;对照层只有一块积木,其面积等于推导层中的边长为b的正方形与长和宽分别为b、(a-b)的长方形两个图形的面积的和,其作用用于说明推导层的边长为b的正方形与长和宽分别为b、(a-b)的长方形的和是ab。
26、使用积木进行完全平方公式(两数差的平方)的推导。
27、第一层:基础层:一块正方形积木,边长为a的正方形①,正方形①,边长为a,面积为a2,如说明书附图1所示;
28、第二层:辅助层:由四块积木组成,一个边长为b(b<a)的正方形②,一个边长为(a-b)的正方形③,两个长和宽分别为b、(a-b)的长方形④、⑤,(本层积木颜色与第一层基础层和第三层推导层积木颜色不同);
29、正方形②,边长为b,面积为b2;
30、正方形③,边长为(a-b),面积为(a-b)2;
31、长方形④,长和宽分别为b、(a-b),面积为b(a-b);
32、长方形⑤,长和宽分别为b、(a-b),面积为b(a-b),如说明书附图2所示;
33、第三层:推导层:由四块积木组成,一个边长为b的正方形⑥,一个边长为(a-b)的正方形⑦,两个长和宽分别为b、(a-b)的长方形⑧、⑨;
34、正方形⑥,边长为b,面积为b2;
35、正方形⑦,边长为(a-b),面积为(a-b)2;
36、长方形⑧,长和宽分别为b、(a-b),面积为b(a-b);
37、长方形⑨,长和宽分别为b、(a-b),面积为b(a-b),如说明书附图3所示。
38、第四层,对照层,一个长和宽分别为a、b的长方形⑩,其面积为ab,如说明书附图4所示。
39、采用上述技术方案后,本技术与现有技术相比具有以下有益效果,当然,实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以下所述的所有优点:
40、数形结合,反映数学原理,操作简单明了,推导过程清晰,制作成本低廉,易于推广。
41、下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
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1.一种完全平方公式推导积木,其特征在于,包括:由四层共10块积木组成:
2.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,两个长和宽分别为b、a-b的长方形④、长方形⑤,第二层积木②、积木③、积木④、积木⑤颜色相同。
3.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,两个长和宽分别为b、a-b的长方形⑧、积木⑨,第三层推导层积木⑥、积木⑦、积木⑧、积木⑨颜色相同,大小与辅助层积木完全相同,但颜色不同。
4.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,第二层积木与第一层基础层积木颜色不同。
5.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,第二层积木与第三层推导层积木颜色不同,推导层中的积木⑥、⑧能够拼成一个积木⑩。
6.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,积木⑥、⑨能够拼成一个积木⑩。
7.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,辅助层中的积木②、积木④能够拼成一个积木⑩,积木②、积木⑤能够拼成一个积木⑩。
【技术特征摘要】
1.一种完全平方公式推导积木,其特征在于,包括:由四层共10块积木组成:
2.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,两个长和宽分别为b、a-b的长方形④、长方形⑤,第二层积木②、积木③、积木④、积木⑤颜色相同。
3.根据权利要求1所述的一种完全平方公式推导积木,其特征在于,两个长和宽分别为b、a-b的长方形⑧、积木⑨,第三层推导层积木⑥、积木⑦、积木⑧、积木⑨颜色相同,大小与辅助层积木完全相同,但颜色不同。
4.根据权利要求1所述的...
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