【題目】數(shù)學(xué)問題:用邊長相等的正三角形、正方形和正六邊形能否進(jìn)行平面圖形的鑲嵌?

問題探究:為了解決上述數(shù)學(xué)問題,我們采用分類討論的思想方法去進(jìn)行探究.

探究一:從正三角形、正方形和正六邊形中任選一種圖形,能否進(jìn)行平面圖形的鑲嵌?

第一類:選正三角形.因?yàn)檎切蔚拿恳粋(gè)內(nèi)角是60°,所以在鑲嵌平面時(shí),圍繞某一點(diǎn)有6個(gè)正三角形的內(nèi)角可以拼成一個(gè)周角,所以用正三角形可以進(jìn)行平面圖形的鑲嵌.

第二類:選正方形.因?yàn)檎叫蔚拿恳粋(gè)內(nèi)角是90°,所以在鑲嵌平面時(shí),圍繞某一點(diǎn)有4個(gè)正方形的內(nèi)角可以拼成一個(gè)周角,所以用正方形也可以進(jìn)行平面圖形的鑲嵌.

第三類:選正六邊形.(仿照上述方法,寫出探究過程及結(jié)論)

探究二:從正三角形、正方形和正六邊形中任選兩種圖形,能否進(jìn)行平面圖形的鑲嵌?

第四類:選正三角形和正方形

在鑲嵌平面時(shí),設(shè)圍繞某一點(diǎn)有x個(gè)正三角形和y個(gè)正方形的內(nèi)角可以拼成個(gè)周角.根據(jù)題意,可得方程

60x+90y360

整理,得2x+3y12

我們可以找到唯一組適合方程的正整數(shù)解為.

鑲嵌平面時(shí),在一個(gè)頂點(diǎn)周圍圍繞著3個(gè)正三角形和2個(gè)正方形的內(nèi)角可以拼成一個(gè)周角,所以用正三角形和正方形可以進(jìn)行平面鑲嵌

第五類:選正三角形和正六邊形.(仿照上述方法,寫出探究過程及結(jié)論)

第六類:選正方形和正六邊形,(不寫探究過程,只寫出結(jié)論)

探究三:用正三角形、正方形和正六邊形三種圖形是否可以鑲嵌平面?

第七類:選正三角形、正方形和正六邊形三種圖形.(不寫探究過程,只寫結(jié)論),

【答案】詳見解析

【解析】

根據(jù)題意列出二元一次方程或三元一次方程,求出方程的正整數(shù)解,即可得出答案.

解:第五類:設(shè)x個(gè)正三角形,y個(gè)正六邊形,

60x+120y360

x+2y6,

正整數(shù)解是,

即鑲嵌平面時(shí),在一個(gè)頂點(diǎn)周圍圍繞著2個(gè)正三角形和2個(gè)正六邊形(或4個(gè)正三角形和1個(gè)正六邊形)的內(nèi)角可以拼成一個(gè)周角,所以用正三角形和正六邊形可以進(jìn)行平面鑲嵌;

第六類:設(shè)x個(gè)正方形,y個(gè)正六邊形,

90x+120y+360

3x+4y12,

此方程沒有正整數(shù)解,

即鑲嵌平面時(shí),不能在一個(gè)頂點(diǎn)周圍圍繞著正方形和正六邊形的內(nèi)角拼成一個(gè)周角,所以不能用正方形和正六邊形進(jìn)行平面鑲嵌;

第七類:設(shè)x個(gè)正三角形,y個(gè)正方形,z個(gè)正六邊形,

60x+90y+120z360

2x+3y+4z12,

正整數(shù)解是

即鑲嵌平面時(shí),在一個(gè)頂點(diǎn)周圍圍繞著1個(gè)正三角形、2個(gè)正方形、1個(gè)正六邊的內(nèi)角可以拼成一個(gè)周角,所以用正三角形、正方形、正六邊形可以進(jìn)行平面鑲嵌.

練習(xí)冊系列答案
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根據(jù)圖中信息,解答下列問題:

1)求被調(diào)查學(xué)生的總?cè)藬?shù);

2)請把條形統(tǒng)計(jì)圖補(bǔ)充完整;

3)若該校有150名學(xué)生參加了體藝特長類中的各門課程,請估計(jì)參加棋類的學(xué)生人數(shù);

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(1)求甲、乙兩工程隊(duì)每天能完成綠化的面積;

(2)設(shè)甲工程隊(duì)施工x天,乙工程隊(duì)施工y天,剛好完成綠化任務(wù),求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;

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