敏黛爾和哈利·斯多摩
試著在紙上畫一條直線,是不是不太容易畫得直?畫直線一般要借助于直尺來畫。
直線有水平的、垂直的和斜的,如左圖所示。你如果有一把很長很長的尺子,就可以畫出一條很長的直線,它超過紙張、邁出房屋、離開地球,一直延伸到太空。雖然你看不到這條直線能走多遠(yuǎn),但它是不斷延伸下去的。
其實,所有的直線都是沒有終點的,我們平常所看到的只是直線的一段而已。為了表示直線是向兩邊不斷延伸的,我們就在線的兩端各加一個箭頭,如下圖所示。
直線是由許多點構(gòu)成的,即使是一小段線段,也包含了許多點,而這些點是無法計算出來的。
有時一條直線上的點特別重要。我們用數(shù)字來表示這些點,就像尺子一樣,它可以幫助我們測量長度。
比如說,現(xiàn)在有一個養(yǎng)鳥的人,要換一根棲木。他用尺子去量,發(fā)現(xiàn)尺上的刻度是7厘米,那么,新的棲木是不是要有7厘米長?
大寫英文字母有時可用來給直線上的點取名字。例如,在一條直線上隨意取一點,把它叫做A,然后把A點左邊的線擦掉,剩下來的這一邊就構(gòu)成了一條“射線”。A是這條射線的端點,這條射線從A點開始不斷地延伸下去。
手電筒發(fā)出來的光束與射線相似,如左圖所示。
你也可以在直線上隨意取兩個點,直線上兩點之間的部分就叫“線段”。A點和B點是這條線段的兩個端點,這條線段就叫做“線段AB”,如下圖所示。
你通常在物體上看到的線都是線段,因為它們都有起點和終點,如左圖所示。
把不同的射線放在一起,可以組成不同形狀的圖形。當(dāng)兩條射線共有一個端點時,就形成了一個“角”,這個端點就是角的“頂點”,我們用A來表示。角可大可小。兩條射線張開弧度的大小,決定了角的大小,如左圖所示。
有一種很特別的角,看上去像《數(shù)學(xué)大王》每頁的書角,這種角叫“直角”?!稊?shù)學(xué)大王》每頁都有四個直角。
在日常生活中,隨時都可以找到角,像屋頂、桌子……看看你周圍的物體,是不是可以找到其他的角?
讓我們用線段和角來畫些不同形狀的圖形。
在紙上畫兩個點,分別是點A和點B。然后任意畫第三個點C,但不要畫在線段AB上。畫三條線段,連接A和B、B和C、C和A,如左圖所示。
畫好的形狀正好是一個“三角形”。線段AB、線段BC、線段CA是這個三角形的三條邊,點A、點B、點C則是三角形的三個頂點。每個頂點上都有一個角。
雖然三角形有不同的大小和形狀,但每個三角形都有三條邊和三個角。
你可以用三根牙簽拼成一個三角形。每根牙簽就是三角形的三條邊,如右圖所示。
如果用更多的牙簽,就可以拼出其他形狀的圖形。例如,用四根牙簽?zāi)芷闯鲆粋€“四邊形”。四邊形有不同的形狀,下圖所示的只是一部分而已。
三角形和四邊形都叫“多邊形”。多邊形有三條以上的邊和三個以上的角。邊和邊會在端點上形成一個封閉的圖形。并不是所有圖形都是封閉的,想想看,角是封閉的嗎?
如果多邊形的每條邊都一樣長,每個角都一樣大,那么,這個多邊形就叫做“規(guī)則的多邊形”,也叫“正多邊形”。那么,你知道什么叫“不規(guī)則的多邊形”嗎?
我們很容易用牙簽拼出正三角形和正方形。把牙簽削短,看看你能拼出多少種不規(guī)則三角形和多邊形。
用五根牙簽可以拼出五邊形。你看過美國五角大樓的照片嗎?
六條邊的多邊形就是六邊形,蜜蜂筑的巢就像這個形狀。你有沒有看過其他的六邊形呢?
只要用十二根牙簽,就能簡單地拼出正六邊形。先在紙的中心部位,用三根牙簽拼出一個正三角形,然后取這個正三角形的一個端點為A點,如左圖所示。以A為端點,再用兩根牙簽拼出一個跟上一個正三角形相接的正三角形。同樣的,利用A點拼出第三個正三角形。
繼續(xù)利用已有的三角形拼出另外的三角形,你會發(fā)現(xiàn),A點是所有三角形的共同端點,而且剛好有六個正三角形。
你看出正六邊形的形狀了嗎?
另外,我們可以用釘板來圍出很多種多邊形。有種教學(xué)用具類似釘板,是塑料的,十分安全。還有一種類似時鐘的釘板,我們可以自己動手做一個,但做的時候一定要注意,別傷著自己。
準(zhǔn)備一塊和書本差不多大的木板、一些橡皮筋或線、十二根牙簽、十二根鐵釘和一把鐵錘。
在木板中央用牙簽拼出一個正六邊形。拼好后,在每個端點上畫一個點做記號,然后拿走所有牙簽。假設(shè)這六個點在一個鐘面上,那么,數(shù)字12一定在最上面,數(shù)字6在最下面,其他的點則分別寫上數(shù)字2、4、8、10。想想看,數(shù)字1要寫在哪里?確定以后,按同樣的方法分別寫下數(shù)字3、5、7、9、11。
在每個數(shù)字記號上都釘上一個釘子,釘子一半要露在外面。每個釘子都可以作多邊形的頂點。如果沒有木板和鐵釘,也可以用硬紙板、大頭針和線代替,做一個簡易的時鐘釘板。
我們來圍出一個正三角形:把橡皮筋圍在數(shù)字為12、4、8的釘子上就行了,如左圖所示。如果你以不同的釘子為起點,然后每次再跳過三根釘子,以第四個釘子為端點,圍成的圖形是不是正三角形呢?
在時鐘釘板上,可以圍出很多種不規(guī)則三角形,自己動手做做看。
用橡皮筋圍在數(shù)字為12、3、9的釘子上,做一個如左圖的三角形。這個三角形中,是否有一個角和正方形的角相重合呢?如果三角形中有一個角是直角,那么,這個三角形就是“直角三角形”。
把橡皮筋圍在數(shù)字為12、5、7的釘子上,圍出另一種不規(guī)則的三角形。這種三角形有兩邊一樣長,叫“等腰三角形”。
你能圍出其他的直角三角形和等腰三角形嗎?一定要從數(shù)字12開始嗎?
如果每次跳兩個釘子,就能圍成一個正方形。如果要圍一個不規(guī)則多邊形,你知道怎么做嗎?
把橡皮筋圍在數(shù)字為1、5、7、11的釘子上。圍出來的四邊形像正方形一樣,有四個直角,但并不是每條邊都相等,只有相對的兩邊才相等。這種多邊形叫“長方形”。
你還能圍出不是長方形的不規(guī)則多邊形嗎?
我們是利用正六邊形做的時鐘釘板,如果每隔一個釘子取一個頂點,你應(yīng)該知道圍出來的是什么形狀吧?你會做不規(guī)則六邊形嗎?試試看。
還可以圍出一個正多邊形,你知道怎樣做嗎?把所有釘子都圍起來試試看。
用時鐘釘板還可以做很多別的游戲,試試看!