有趣的密铺(讲义)-2026-2027学年五年级上册数学人教版
2026-07-10
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2份
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27页
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普通
资源信息
| 学段 | 小学 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 小学数学人教版五年级上册 |
| 年级 | 五年级 |
| 章节 | ☆ 有趣的密铺 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.04 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 南九. |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58750024.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该小学数学“有趣的密铺”单元举一反三讲义通过框架式结构系统梳理知识体系,从密铺基础概念、单一图形判定规律、组合密铺原理到生活应用层层递进,用对比表格呈现可密铺与不可密铺图形特征,突出拼接点内角和360°的核心原理及重难点分布。
讲义亮点在于情境化练习设计与分层指导,如结合“天问三号”工程情境的填空题培养数学眼光和应用意识,通过正五边形密铺推理的解答题发展推理能力。易错指引归纳概念混淆点,真题拔高涵盖多样题型,助力不同层次学生巩固,为教师提供精准复习支持。
内容正文:
有趣的密铺(单元举一反三讲义)
知识精讲
一、密铺的基础概念
1. 密铺的定义
(1)用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,既不留空隙、又不重叠地铺满整个平面,这种铺法叫做密铺,也叫平面镶嵌。
① 不留空隙:图形与图形之间没有空白区域。
② 不重叠:图形之间没有相互覆盖、重合的部分。
③ 铺满平面:可以无限延伸铺满整个平整表面。
2. 密铺的核心特点
(1)拼接点处无空隙、无重叠,是判断是否为密铺的两大核心标准。
(2)密铺图形可以无限重复排列,延伸覆盖整个平面。
(3)密铺图案规整、对称,具有规律性和美观性,广泛应用于生活装饰。
二、单一图形密铺的判定规律
1. 单一图形密铺核心原理
(1)在图形的拼接中心点(公共顶点)处,几个图形的内角相加,和正好等于360°,该图形就可以单独密铺。
① 360°是一周的角度,刚好可以围成一个完整的中心点,无空隙、无重叠。
② 若内角和无法凑成360°,则无法实现单一图形密铺。
2. 可以单独密铺的平面图形
(1)任意三角形
① 任意三角形内角和为180°,6个相同三角形的内角可以在拼接点凑成360°。
② 无论锐角、直角、钝角三角形,都可以单独密铺。
(2)任意四边形
① 任意四边形内角和为360°,4个相同四边形的内角可以在拼接点凑成360°。
② 长方形、正方形、平行四边形、梯形、不规则四边形,均可单独密铺。
(3)正六边形
① 正六边形每个内角为120°,3个120°内角相加正好等于360°。
② 拼接平整、规整,是生活中最常见的密铺图形。
3. 不能单独密铺的平面图形
(1)圆形
① 圆形是曲线图形,没有内角和顶点,拼接后图形之间必然存在空隙,无法密铺。
(2)正五边形
① 正五边形每个内角为108°,无论几个内角相加,都无法凑出360°。
② 3个内角和为324°(有空隙),4个内角和为432°(有重叠),无法密铺。
(3)正七边形、正八边形及其他边数过多的正多边形
① 单个内角度数过大,无法在公共顶点处凑成360°,不能单独密铺。
三、组合图形密铺知识点
1. 组合密铺定义
(1)用两种或两种以上形状、大小的平面图形相互搭配拼接,实现无空隙、不重叠铺满平面,叫做组合图形密铺。
2. 组合密铺核心原理
(1)在公共拼接顶点处,不同图形的多个内角相加,总和刚好等于360°。
(2)原本不能单独密铺的图形,搭配其他图形填补空隙后,可以实现组合密铺。
3. 常见组合密铺搭配
(1)正五边形与其他多边形组合,可以弥补空隙,实现密铺。
(2)正八边形与正方形组合,是生活中经典的密铺搭配。
(3)多种三角形、四边形相互搭配,可设计出多样的密铺图案。
四、密铺图案的特征与设计规律
1. 密铺图案通用特征
(1)重复性:图形按照固定规律不断重复排列,秩序统一。
(2)对称性:多数密铺图案具备轴对称、平移对称特点,视觉整齐美观。
(3)无限性:图案可以向四周无限延伸,没有边界限制。
2. 密铺图形的变换方式
(1)密铺图案主要依靠图形的平移、旋转、轴对称三种运动方式组合设计。
(2)不改变图形的形状和大小,只改变图形位置,即可生成丰富的密铺纹样。
五、生活中的密铺应用
1. 建筑与装饰应用
(1)地面瓷砖、墙面地砖、马赛克拼接,大多采用密铺设计,平整美观、无死角。
(2)天花板吊顶、外墙装饰砖,利用密铺结构贴合墙面、地面。
2. 日常物品应用
(1)蜂巢结构为正六边形密铺,节省空间、结构稳固。
(2)拼图、地砖纹样、纺织品花纹,均运用密铺规律设计。
易错指引
1. 概念判断易错点
(1)误认为只要图形排列整齐就是密铺,忽略无空隙、不重叠两个必要条件。
(2)误认为圆形可以密铺,圆形拼接必然出现空隙,绝对无法密铺。
2. 图形密铺易错点
(1)误认为只有规则图形可以密铺,任意不规则三角形、四边形也可单独密铺。
(2)误认为正五边形不能密铺就是完全不能使用,正五边形可与其他图形组合密铺。
3. 原理理解易错点
(1)忽略密铺核心条件:拼接点内角和必须等于360°,仅凭视觉判断能否密铺。
(2)混淆单一密铺和组合密铺的区别,把组合密铺图形判定为可单独密铺图形。
真题拔高
一、填空题
1.下图中有( )个图形可以密铺。
【答案】4
【分析】平面图形密铺的要求是:拼接处的内角和恰好等于360°,且拼接后不留空隙、不重叠,逐个判断即可。
【详解】长方形:每个内角为 90°,4个内角和刚好为360°,可以密铺;
梯形:属于四边形,四边形内角和为360°,可以密铺;
正六边形:每个内角为120°,3个内角和刚好为360°,可以密铺;
正三角形:每个内角为 60°,6个内角和刚好为360°,可以密铺;
正五边形:每个内角为108°,无论几个都无法凑出 360° ,不能密铺;
圆形:拼接后会有空隙,不能密铺。
综上,一共有4个图形可以密铺。
2.图形之间没有( ),也不( ),是密铺。
【答案】
空隙
重叠
【分析】密铺的概念:用一种或几种图形覆盖平面,图形之间既没有空隙,也不重叠。
【详解】图形之间没有空隙,也不重叠,是密铺。
3.在装修时,无论是( )形、( )形还是( )形的瓷砖,都可以将一块墙面中间不留空隙,也不重叠地铺满,这就是密铺。
【答案】 正三角 正四边 正六边
【分析】密铺的要求是图形在拼接点处的内角和等于360°,且能不留空隙、不重叠地铺满平面,据此解答。
【详解】正四边形(正方形):每个内角是90°,4个90°的角可以在拼接点处凑成360°,所以能密铺;
正三角形(等边三角形):每个内角是60°,6个60°的角可以在拼接点处凑成360°,所以能密铺;
正六边形:每个内角是120°,3个120°的角可以在拼接点处凑成360°,所以能密铺;
因此,在装修时,无论是正方形、正三角形还是正六边形的瓷砖,都可以将一块墙面中间不留空隙,也不重叠地铺满,这就是密铺。
4.解决铺地垫问题有两种方法,分别是( )和( )。
【答案】 边长铺设法 面积相除法
【详解】长方形面积应用的典型铺地垫问题,两种常规解题思路,第一种方法:先算地面的长能铺几块地垫、宽能铺几块地垫,再把两个方向的块数相乘,也能得出总块数。第二种方法:先算出要铺地面的总面积,除以一块地垫的面积,就能得出一共需要多少块地垫,也就是用大面积除以小面积得总块数。
解决铺地垫问题有两种方法,分别是边长铺设法和面积相除法。
5.我国首个载人火星探测任务“天问三号”成功着陆。为了在火星表面快速搭建可居住的模块化舱室,工程师们设计了一种“零废料”智能铺设系统。该系统要求地面材料必须能够单独密铺,以最大化利用珍贵的3D打印建材,并适应火星复杂的重力环境。请帮助工程师从资源库中选出三种能够单独密铺的图形,填入下方的施工清单中:( )、( )、( )。
【答案】 正方形 长方形 等边三角形
【分析】平面图形密铺的特点:(1)用一种或几种全等图形进行拼接;(2)拼接处不留空隙、不重叠;(3)连续铺成一片。能密铺的图形在一个拼接点处的特点是:几个图形的内角拼接在一起时,其和等于360°,并使相等的边互相重合。据此可知,正五边形不可以密铺,等边三角形、正方形、长方形、正六边形可以单独用于密铺。
【详解】由分析得出:
我国首个载人火星探测任务“天问三号”成功着陆。为了在火星表面快速搭建可居住的模块化舱室,工程师们设计了一种“零废料”智能铺设系统。该系统要求地面材料必须能够单独密铺,以最大化利用珍贵的3D打印建材,并适应火星复杂的重力环境。请帮助工程师从资源库中选出三种能够单独密铺的图形,填入下方的施工清单中:正方形、长方形、等边三角形。(答案不唯一)
6.等边三角形和正六边形( )密铺,正八边形( )密铺。(“能”或“不能”)
【答案】 能 不能
【分析】判断图形能否密铺,需依据密铺的核心条件,图形拼接在同一顶点处的几个内角之和能等于360°,且拼接后无空隙、不重叠,据此分别计算每个正多边形的内角度数,判断其能否整除360°,判断图形能否密铺。
【详解】等边三角形的每个内角是60°,360°÷60°=6,即6个等边三角形的内角拼在一起正好是360°,等边三角形能密铺。
正六边形的每个内角是120°,360°÷120°=3,即3个正六边形的内角拼在一起正好是360°,正六边形能密铺。
正三角形和正六边形能密铺。
正八边形的每个内角是135°,360°÷135°=2……90,360°不是135°的整数倍,拼接处会有空隙或重叠,正八边形不能密铺。
7.如果一个四边形一组对边平行,这组对边的长度分别为5cm和8cm,那么这个四边形一定是( ),像这样的四边形( )单独密铺。(填“能”或“不能”)
【答案】 梯形 能
【分析】两组对边都平行的四边形是平行四边形,只有一组对边平行的四边形是梯形; 用一种或几种全等图形(规则图形或不规则图形)进行拼接,图形之间没有空隙,也不重复,这种铺法在数学上叫图形的密铺,如果该图形的内角和正好能被360°整除,则可以密铺,据此填空即可。
【详解】一组对边平行,且长度不相等,另一组对边不平行,这一定是梯形;
梯形的内角和是360°,用4个相同的梯形拼接时,每个角只需用一次,拼接点的四个角刚好能拼成一个周角,所以用梯形密铺,拼接点处有4个角;所以梯形能密铺,即像这样的四边形能单独密铺。
8.在数学与艺术的结合中,图形密铺充满奥秘。能单独进行密铺的平面图形有( )、( )等。
【答案】
正三角形(答案不唯一)
正方形(答案不唯一)
【分析】图形密铺是指用一种图形不留空隙、不重叠地覆盖平面,能单独进行密铺的平面图形其内角度数必须能整除360度,填写两个常见例子即可。
【详解】正三角形的每个内角是60度,360÷60=6,所以能密铺;正方形的每个内角是90度,360÷90=4,所以能密铺。(答案不唯一)
9.写出三个能够单独密铺的图形:( )、( )、( )。
【答案】 正方形 长方形 等边三角形
【分析】平面图形密铺的特点:(1)用一种或几种全等图形进行拼接;(2)拼接处不留空隙、不重叠;(3)连续铺成一片。能密铺的图形在一个拼接点处的特点是:几个图形的内角拼接在一起时,其和等于360°,并使相等的边互相重合。据此可知,正五边形不可以密铺,等边三角形、正方形、长方形、正六边形可以单独用于密铺。
【详解】写出三个能够单独密铺的图形:正方形、长方形、等边三角形。(答案不唯一)
10.写出一种能密铺的图形( );写出一种不能密铺的图形( )。
【答案】
正方形(答案不唯一)
正五边形(答案不唯一)
【分析】密铺是指用形状、大小完全相同的图形不留空隙、不重叠地铺满平面。能密铺的图形其内角必须能整除360°,例如正方形的每个内角是90°,,所以能密铺;不能密铺的图形其内角不能整除360°,例如正五边形的每个内角是108°,不是整数,所以不能密铺。判断即可。
【详解】由分析得出,正方形是能密铺的图形,正五边形是不能密铺的图形。(答案不唯一)
二、选择题
11.学校计划用一种地砖铺设劳动实践教室,要求铺好的地面无缝隙、不重叠。下列四种地砖中,无法实现铺设要求的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】图形的密铺是:拼接在同一个点的所有内角加起来恰好等于360°,且拼接不留空隙不重叠,即这个图形的内角和能整除360°或被360°整除,则这个图形就能单独密铺。
【详解】A.平行四边形是四边形,四边形的内角和是360°,4个平行四边形的不同内角可以拼成一个周角,能密铺,不符合题意;
B.等边三角形的每个内角是60°,360°÷60°=6,即6个等边三角形的内角可以拼成一个周角,能密铺,不符合题意;
C.正五边形的每个内角是108°,360°不是108°的整数倍,在拼接点处无法保证没有空隙或重叠,不能密铺,符合题意;
D.正六边形内角和为720°,720°÷360°=2,因此正六边形可以单独密铺,不符合题意;
12.下面图形中单独使用同一种图形,能够密铺的有( )种。
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据所给图形逐一尝试密铺,从而明确能够密铺的有几种即可。
【详解】
,所以能够密铺;
,中间有空隙,所以不能密铺;
,所以能够密铺;
,中间有空隙和重叠,所以不能密铺;
,所以能够密铺。
综上,这些图形中单独使用同一种图形,能够密铺的有3种。
13.下面各个图形中,不能密铺的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】从密铺的定义出发,判断拼接点处的角度和是否能刚好等于360°,没有空隙也不重叠。
【详解】A.三角形可以用6个内角凑成360°;
B.四边形可以用4个内角凑成360°;
C.正五边形用3个内角和不足360°,用4个内角和超过360°,无法刚好凑成360°,所以不能密铺;
D.正六边形可以用3个内角凑成360°。
14.“用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形,不留空隙、不重叠地铺满整个平面,叫密铺”。下面平面图形中,不可以单独密铺的是( )。
A.正方形 B.长方形 C.正五边形 D.正六边形
【答案】C
【分析】密铺是指用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形,不留空隙、不重叠地铺满整个平面。判断一种正多边形能否单独密铺,关键看其内角能否整除。正方形和长方形的内角都是,正六边形内角是,都能整除;正五边形内角是,不能整除。
【详解】A.正方形的每个内角是,,即4个正方形的角可以拼成一个周角,可以密铺,此选项错误;
B.长方形的每个内角是,,即4个长方形的角可以拼成一个周角,可以密铺,此选项错误;
C.正五边形的每个内角是,不能得到整数,即若干个正五边形的角无法拼成一个周角,不可以密铺,此选项正确;
D.正六边形的每个内角是,,即3个正六边形的角可以拼成一个周角,可以密铺,此选项错误。
15.下列说法,错误的是( )。
A.折叠电动门是运用了平行四边形易变形的特点。
B.将一个数的小数点向右移动两位,这个数就比原数多了100倍。
C.正五边形、圆形都不能密铺。
D.小明比小青高,就是小青比小明矮。
【答案】B
【分析】A.平行四边形具有不稳定特性。
B.将一个小数的小数点向右移动两位,这个数扩大到原来的100倍。
C.要实现单一图形密铺,必须满足:拼接点处,各图形内角的和等于360°;圆形没有内角,拼接时必然会产生空隙,所以无法密铺。
D.假设小青的身高是4份,则小明的身高是5份,先用减法算出小青比小明矮的份数,把小明的身高看作单位“1”,用矮的身高份数除以小明的身高份数即可。
【详解】A.折叠电动门利用了平行四边形易变形(不稳定性)的特点,方便伸缩开合,说法正确;
B.将一个数的小数点向右移动两位,这个数扩大到原来的100倍,也就是比原数多了100-1=99倍,原题说法错误;
C.正五边形每个内角是108°,360°不是108°的整数倍,无法拼成360°,圆形无角,不能无空隙拼接,二者都不能密铺,说法正确;
D.假设小青的身高是4份,则小明的身高是5份,小青比小明矮5-4=1份,1÷5=,小青比小明矮,说法正确。
三、判断题
16.三角形和圆形都可以密铺。( )
【答案】×
【分析】密铺要求图形拼接在同一个顶点处内角和为。
【详解】对于多边形(如三角形),密铺要求拼接点处内角和为360°才能实现;圆形因形状特性会留有缝隙,无法密铺,原说法错误。
故答案为:×
17.五边形不能单独密铺。( )
【答案】√
【分析】五边形的每个内角都是108°,而360°不是108°的整数倍,在每个拼接点处的内角不能保证没有空隙或没有重叠现象。
【详解】根据分析可得:五边形不能单独密铺,原说法正确。
故答案为:√
18.四边形不能单独密铺,三角形能单独密铺。( )
【答案】×
【分析】平面图形能单独密铺的特点:围绕一点拼在一起的多边形的内角加在一起恰好组成一个周角,能整除360°,据此解答。
【详解】三角形的内角和是 180°,,所以三角形能单独密铺;
四边形的内角和是 360°,,所以四边形能单独密铺;
题目中说 “四边形不能单独密铺”,与事实不符。
故答案为:×
19.王阿姨打算给厨房地面铺地砖,选用的五边形地砖可以单独密铺。( )
【答案】×
【分析】平面密铺的核心条件:围绕一个点拼接的几个多边形的内角和,必须等于360°。
【详解】基于题干图示,正五边形每个内角的度数为108°,无法在一个点处拼成360°,不能密铺。
故答案为:×
20.并不是所有的平行四边形都能密铺。( )
【答案】×
【分析】几何图形密铺成平面的关键是:围绕一点拼在一起的多边形的内角加在一起恰好组成一个周角,因此,一个多边形的内角和能被360°整除,这个图形就能密铺,否则,不能密铺,据此解答即可。
【详解】平行四边形是四边形,四边形的内角和是:
(4-2)×180°
=2×180°
=360°
360°÷360°=1
所有的平行四边形都能密铺。原题说法错误。
故答案为:×
四、作图题
21.有、、、、这样的图形各两个,你能选出几个图形密铺下面的方格吗?试试看。
【答案】见详解
【分析】先观察图形特征,每个图形都是由4个小正方形组成,而需要密铺的方格中有16个小正方形,则需要4个这样的图形进行密铺;再根据图形特征,将要密铺的小图形各边相结合,据此密铺即可。
【详解】根据分析可得:
(答案不唯一)
五、解答题
22.下图是正五边形,每个内角都是108°,它可以密铺吗?请说明理由。
【答案】不可以密铺。理由:不存在整数个相加恰好等于,拼接时会出现空隙或重叠,正五边形不能密铺。
【分析】根据密铺的知识,用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,这就是平面图形的密铺,又称做平面图形的镶嵌。在拼接的公共顶点处,若干个图形内角相加的和必须恰好等于。若无法凑出,则该图形不能单独密铺。 已知正五边形每个内角为,我们只需看几个相加能刚好等于,即可判断能否密铺。
【详解】密铺要求拼接点处内角总和为。 ,
不存在整数个相加恰好等于,拼接时会出现空隙或重叠,正五边形不能密铺。
23.李老师规划用24块边长是2米的正方形胶合板铺一个长方形舞台,怎样铺能使舞台的周长最短?此时舞台的面积是多少平方米?
【答案】铺成6块长、4块宽;96平方米
【分析】用24块正方形胶合板铺长方形,长方形的长和宽对应的胶合板块数的乘积是24,要让周长最短,需要让长和宽(胶合板块数)的差最小,长方形面积=长×宽,据此解答。
【详解】24=24×1
24=12×2
24=8×3
24=6×4
其中6和4的差最小,所以铺成6块长、4块宽的长方形时,周长最短;
长:6×2=12(米)
宽:4×2=8(米)
面积:12×8=96(平方米)
答:铺成6块长、4块宽时长方形的周长最短,此时舞台的面积是96平方米。
24.王叔叔家门前有一大块空地,他准备在空地上铺一块长方形的草坪。他买回了24块边长为0.5米的正方形草皮,一共有多少种不同的铺草坪方法?至少要准备多少米长的篱笆才能把这块草坪完全围起来进行养护?(接头处忽略不计)
【答案】不同的铺草坪方法有4种;至少需要10米长的篱笆。
【分析】要确定不同的铺法,因为24能分解成不同的两个整数相乘的形式,像1×24、2×12、3×8、4×6,所以对应有4种铺法。对于每种铺法,根据正方形草皮的边长算出长方形草坪的长和宽,再依据长方形周长的计算方式,求出围草坪所需篱笆的长度。最后,对不同铺法所需篱笆长度进行比较,从而找出最短的篱笆长度。
【详解】24=1×24=2×12=3×8=4×6,所以可以有以下4种铺法:
第一种:将24块草皮排成1行,此时长方形草坪的长为24×0.5=12(米),宽为0.5米。
第二种:排成2行,每行12块,长为12×0.5=6(米),宽为2×0.5=1(米)。
第三种:排成3行,每行8块,长为8×0.5 =4(米),宽为3×0.5=1.5(米)。
第四种:排成4行,每行6块,长为6×0.5=3(米),宽为4×0.5=2(米)。
第一种铺法:(12+0.5)×2
=12.5×2
=25(米)
第二种铺法:(6+1)×2
=7×2
=14(米)
第三种铺法:(4+1.5)×2
=5.5×2
=11(米)
第四种铺法:(3+2)×2
=5×2
=10(米)
10<11<14<25,所以至少要准备 10 米长的篱笆。
答:一共有4种不同的铺草坪方法,至少要准备10米长的篱笆才能把这块草坪完全围起来进行养护。
25.在一个工厂的废料堆里,堆放着大量不规则的四边形木料(如下图),这些木料的大小和形状是一样的。如果把它们做成比较规则的形状,必须锯掉一些边角,就要浪费很多木料。有人建议用这些木料来铺地板,你认为这些木料能密铺吗?为什么?
【答案】能。因为四边形的内角和是360°,按题图所示的拼法拼接就能填满这个平面,而且无缝隙、不重叠。因此,凡是有着同样大小和形状的任意四边形木块都可用来密铺。
【分析】判断图形能否密铺,关键是看拼接点处几个角的度数之和是否为360°。对于任意四边形,其内角和是360°。
【详解】这些不规则四边形木料大小和形状一样,当把它们拼接时,每个拼接点处正好可以摆放4个四边形的不同内角,这4个内角的度数之和等于四边形的内角和360°,能保证拼接后无缝隙、不重叠。所以这些木料能密铺。
答:能。因为四边形的内角和是360°,按题图所示的拼法拼接就能填满这个平面,而且无缝隙、不重叠。因此,凡是有着同样大小和形状的任意四边形木块都可用来密铺。
26.菲菲在一个圆柱形的塑料桶桶口贴了一圈装饰胶带(如图1),她是用正六边形和等边三角形按图2方式进行密铺的。
菲菲用的图形总个数为60个,那么正六边形用了多少个?等边三角形用了多少个?
【答案】正六边形20个;等边三角形40个
【分析】观察图2的密铺方式,可以发现每1个正六边形周围有2个等边三角形,把正六边形的个数看作1倍数,则等边三角形的个数就是2倍数,则正六边形和等边三角形的倍数和为1+2=3倍数,用图形总个数除以倍数和求出正六边形的个数,再乘2即可求出等边三角形的个数。
【详解】60÷(1+2)
=60÷3
=20(个)
20×2=40(个)
答:正六边形用了20个,等边三角形用了40个。
27.淘气在黑板报上看到一个正六边形图案(如图)。这个正六边形是由6个等边三角形拼成,图形中间没有空隙,也不重叠,是密铺。淘气产生了一个疑问:等边三角形能密铺,其他类别的三角形能不能密铺呢?他设计了以下研究步骤来解决这个问题:
第一步:________________
第二步:将每种三角形进行拼摆并观察拼摆结果。
第三步:依据拼摆结果得出结论。
(1)淘气设计的研究步骤的第一步是什么?请写在上面的横线上。
(2)请将第三步的研究结论在( )里补充完整。
(3)请以下图为例分析解释:为什么三角形可以密铺?
【答案】(1)剪出完全相同的锐角三角形、钝角三角形、直角三角形各若干张
(2)锐角;钝角;直角
(3)两个全等的直角三角形可以拼成长方形,长方形可以单独密铺,因此,直角三角形也可以单独密铺。再由此推出所有三角形都可以单独密铺。
由于两个全等的任意三角形都能组合成一个平行四边形(或长方形或正方形),这启示我们,任意三角形同样具备密铺的能力。
【分析】(1)等边三角形能密铺,其他类别的三角形能不能密铺,再根据第三步下面的图,提出锐角三角形、钝角三角形、直角三角形能否密铺呢,剪出完全相同的锐角三角形、钝角三角形、直角三角形各若干张。
(2)通过观察第三步的图可知,锐角三角形,钝角三角形,直角三角形都能密铺。
(3)结合图可知:两个全等的直角三角形可以拼成长方形,长方形可以单独密铺,因此,直角三角形也可以单独密铺。再由此推出所有三角形都可以单独密铺。
由于两个全等的任意三角形都能组合成一个平行四边形(或长方形或正方形),这启示我们,任意三角形同样具备密铺的能力。
【详解】淘气在黑板报上看到一个正六边形图案(如图)。这个正六边形是由6个等边三角形拼成,图形中间没有空隙,也不重叠,是密铺。淘气产生了一个疑问:等边三角形能密铺,其他类别的三角形能不能密铺呢?他设计了以下研究步骤来解决这个问题:
第一步:剪出完全相同的锐角三角形、钝角三角形、直角三角形各若干张。
第二步:将每种三角形进行拼摆并观察拼摆结果。
第三步:依据拼摆结果得出结论。
(1)淘气设计的研究步骤的第一步是什么?请写在上面的横线上。
(2)请将第三步的研究结论在( )里补充完整。
(3)请以下图为例分析解释:为什么三角形可以密铺?
结合图可知:两个全等的直角三角形可以拼成长方形,长方形可以单独密铺,因此,直角三角形也可以单独密铺。再由此推出所有三角形都可以单独密铺。
由于两个全等的任意三角形都能组合成一个平行四边形(或长方形或正方形),因此,任意三角形同样具备密铺的能力。
试卷第1页,共3页
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有趣的密铺(单元举一反三讲义)
知识精讲
一、密铺的基础概念
1. 密铺的定义
(1)用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,既不留空隙、又不重叠地铺满整个平面,这种铺法叫做密铺,也叫平面镶嵌。
① 不留空隙:图形与图形之间没有空白区域。
② 不重叠:图形之间没有相互覆盖、重合的部分。
③ 铺满平面:可以无限延伸铺满整个平整表面。
2. 密铺的核心特点
(1)拼接点处无空隙、无重叠,是判断是否为密铺的两大核心标准。
(2)密铺图形可以无限重复排列,延伸覆盖整个平面。
(3)密铺图案规整、对称,具有规律性和美观性,广泛应用于生活装饰。
二、单一图形密铺的判定规律
1. 单一图形密铺核心原理
(1)在图形的拼接中心点(公共顶点)处,几个图形的内角相加,和正好等于360°,该图形就可以单独密铺。
① 360°是一周的角度,刚好可以围成一个完整的中心点,无空隙、无重叠。
② 若内角和无法凑成360°,则无法实现单一图形密铺。
2. 可以单独密铺的平面图形
(1)任意三角形
① 任意三角形内角和为180°,6个相同三角形的内角可以在拼接点凑成360°。
② 无论锐角、直角、钝角三角形,都可以单独密铺。
(2)任意四边形
① 任意四边形内角和为360°,4个相同四边形的内角可以在拼接点凑成360°。
② 长方形、正方形、平行四边形、梯形、不规则四边形,均可单独密铺。
(3)正六边形
① 正六边形每个内角为120°,3个120°内角相加正好等于360°。
② 拼接平整、规整,是生活中最常见的密铺图形。
3. 不能单独密铺的平面图形
(1)圆形
① 圆形是曲线图形,没有内角和顶点,拼接后图形之间必然存在空隙,无法密铺。
(2)正五边形
① 正五边形每个内角为108°,无论几个内角相加,都无法凑出360°。
② 3个内角和为324°(有空隙),4个内角和为432°(有重叠),无法密铺。
(3)正七边形、正八边形及其他边数过多的正多边形
① 单个内角度数过大,无法在公共顶点处凑成360°,不能单独密铺。
三、组合图形密铺知识点
1. 组合密铺定义
(1)用两种或两种以上形状、大小的平面图形相互搭配拼接,实现无空隙、不重叠铺满平面,叫做组合图形密铺。
2. 组合密铺核心原理
(1)在公共拼接顶点处,不同图形的多个内角相加,总和刚好等于360°。
(2)原本不能单独密铺的图形,搭配其他图形填补空隙后,可以实现组合密铺。
3. 常见组合密铺搭配
(1)正五边形与其他多边形组合,可以弥补空隙,实现密铺。
(2)正八边形与正方形组合,是生活中经典的密铺搭配。
(3)多种三角形、四边形相互搭配,可设计出多样的密铺图案。
四、密铺图案的特征与设计规律
1. 密铺图案通用特征
(1)重复性:图形按照固定规律不断重复排列,秩序统一。
(2)对称性:多数密铺图案具备轴对称、平移对称特点,视觉整齐美观。
(3)无限性:图案可以向四周无限延伸,没有边界限制。
2. 密铺图形的变换方式
(1)密铺图案主要依靠图形的平移、旋转、轴对称三种运动方式组合设计。
(2)不改变图形的形状和大小,只改变图形位置,即可生成丰富的密铺纹样。
五、生活中的密铺应用
1. 建筑与装饰应用
(1)地面瓷砖、墙面地砖、马赛克拼接,大多采用密铺设计,平整美观、无死角。
(2)天花板吊顶、外墙装饰砖,利用密铺结构贴合墙面、地面。
2. 日常物品应用
(1)蜂巢结构为正六边形密铺,节省空间、结构稳固。
(2)拼图、地砖纹样、纺织品花纹,均运用密铺规律设计。
易错指引
1. 概念判断易错点
(1)误认为只要图形排列整齐就是密铺,忽略无空隙、不重叠两个必要条件。
(2)误认为圆形可以密铺,圆形拼接必然出现空隙,绝对无法密铺。
2. 图形密铺易错点
(1)误认为只有规则图形可以密铺,任意不规则三角形、四边形也可单独密铺。
(2)误认为正五边形不能密铺就是完全不能使用,正五边形可与其他图形组合密铺。
3. 原理理解易错点
(1)忽略密铺核心条件:拼接点内角和必须等于360°,仅凭视觉判断能否密铺。
(2)混淆单一密铺和组合密铺的区别,把组合密铺图形判定为可单独密铺图形。
真题拔高
一、填空题
1.下图中有( )个图形可以密铺。
2.图形之间没有( ),也不( ),是密铺。
3.在装修时,无论是( )形、( )形还是( )形的瓷砖,都可以将一块墙面中间不留空隙,也不重叠地铺满,这就是密铺。
4.解决铺地垫问题有两种方法,分别是( )和( )。
5.我国首个载人火星探测任务“天问三号”成功着陆。为了在火星表面快速搭建可居住的模块化舱室,工程师们设计了一种“零废料”智能铺设系统。该系统要求地面材料必须能够单独密铺,以最大化利用珍贵的3D打印建材,并适应火星复杂的重力环境。请帮助工程师从资源库中选出三种能够单独密铺的图形,填入下方的施工清单中:( )、( )、( )。
6.等边三角形和正六边形( )密铺,正八边形( )密铺。(“能”或“不能”)
7.如果一个四边形一组对边平行,这组对边的长度分别为5cm和8cm,那么这个四边形一定是( ),像这样的四边形( )单独密铺。(填“能”或“不能”)
8.在数学与艺术的结合中,图形密铺充满奥秘。能单独进行密铺的平面图形有( )、( )等。
9.写出三个能够单独密铺的图形:( )、( )、( )。
10.写出一种能密铺的图形( );写出一种不能密铺的图形( )。
二、选择题
11.学校计划用一种地砖铺设劳动实践教室,要求铺好的地面无缝隙、不重叠。下列四种地砖中,无法实现铺设要求的是( )。
A. B. C. D.
12.下面图形中单独使用同一种图形,能够密铺的有( )种。
A.1 B.2 C.3 D.4
13.下面各个图形中,不能密铺的是( )。
A. B. C. D.
14.“用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形,不留空隙、不重叠地铺满整个平面,叫密铺”。下面平面图形中,不可以单独密铺的是( )。
A.正方形 B.长方形 C.正五边形 D.正六边形
15.下列说法,错误的是( )。
A.折叠电动门是运用了平行四边形易变形的特点。
B.将一个数的小数点向右移动两位,这个数就比原数多了100倍。
C.正五边形、圆形都不能密铺。
D.小明比小青高,就是小青比小明矮。
三、判断题
16.三角形和圆形都可以密铺。( )
17.五边形不能单独密铺。( )
18.四边形不能单独密铺,三角形能单独密铺。( )
19.王阿姨打算给厨房地面铺地砖,选用的五边形地砖可以单独密铺。( )
20.并不是所有的平行四边形都能密铺。( )
四、作图题
21.有、、、、这样的图形各两个,你能选出几个图形密铺下面的方格吗?试试看。
五、解答题
22.下图是正五边形,每个内角都是108°,它可以密铺吗?请说明理由。
23.李老师规划用24块边长是2米的正方形胶合板铺一个长方形舞台,怎样铺能使舞台的周长最短?此时舞台的面积是多少平方米?
24.王叔叔家门前有一大块空地,他准备在空地上铺一块长方形的草坪。他买回了24块边长为0.5米的正方形草皮,一共有多少种不同的铺草坪方法?至少要准备多少米长的篱笆才能把这块草坪完全围起来进行养护?(接头处忽略不计)
25.在一个工厂的废料堆里,堆放着大量不规则的四边形木料(如下图),这些木料的大小和形状是一样的。如果把它们做成比较规则的形状,必须锯掉一些边角,就要浪费很多木料。有人建议用这些木料来铺地板,你认为这些木料能密铺吗?为什么?
26.菲菲在一个圆柱形的塑料桶桶口贴了一圈装饰胶带(如图1),她是用正六边形和等边三角形按图2方式进行密铺的。
菲菲用的图形总个数为60个,那么正六边形用了多少个?等边三角形用了多少个?
27.淘气在黑板报上看到一个正六边形图案(如图)。这个正六边形是由6个等边三角形拼成,图形中间没有空隙,也不重叠,是密铺。淘气产生了一个疑问:等边三角形能密铺,其他类别的三角形能不能密铺呢?他设计了以下研究步骤来解决这个问题:
第一步:________________
第二步:将每种三角形进行拼摆并观察拼摆结果。
第三步:依据拼摆结果得出结论。
(1)淘气设计的研究步骤的第一步是什么?请写在上面的横线上。
(2)请将第三步的研究结论在( )里补充完整。
(3)请以下图为例分析解释:为什么三角形可以密铺?
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