第五章 四边形
微专题 正多边形的镶嵌问题
专题总结
正多边形的镶嵌问题只有2018年和2012年考查. 满
分
技
法
1. 同形镶嵌:形状、大小完全相同的任意三角形、任意四边形、正六边形都能单独进行镶嵌;2.异形镶嵌:可以互相进行镶嵌的正多边形有:3和4;3和6;4和8;3和12;5和10等.图形如下.
针
对
训
练
1. 如图所示,一个正方形水池的四周恰好被4个正n边形地板砖铺满,则n等于( ) A. 4 B. 6
C. 8 D. 10
第1题图
2. 在数学活动课中我们学习过平面镶嵌,若给出下面一些边长均为1的正三角形和正六边形卡片,要求必须同时使用这两种卡片,不重叠、无缝隙,围绕某一个顶点拼成一个平面图案,则可以共拼出________种不同的图案;其中所拼的图案中周长的最大值为________.
第2题图
3. 如图①所示的图案是用边长都为1的两个菱形与两个正三角形拼接而成的;图①所示的图案是用边长都为1的一个菱形和五个正三角形拼接而成的.现有边长为1的菱形14个与边长为1的正三角形30个全
部用来拼接图案①、①,则能拼接出两种图案一共________个.
第3题图
4. 用若干个全等的正六边形按照如图所示依次有一边重合摆放一圈,中间可以围成一个正多边形,我们称作正多边形的环状连接.若用正八边形作环状连接,中间可以围的正多边形的边数为________;若用边长为1的正多边形作环状连接,中间围成的是等边三角形,则这个环状连接的外轮廓长为________.
第4题图
5. 有三个大小一样的正六边形,可按下列方式进行拼接: 方式1:如图①; 方式2:如图①;
图① 图①
第5题图
若有四个边长均为1的正六边形,采用方式1拼接,所得图案的外轮廓的周长是________;有n个边长均为1的正六边形,采用上述两种方式的一种或两种方式混合拼接,若得图案的外轮廓的周长为18,则n的最大值为________.
6. 如图①,有若干个边长为2的正方形和顶角为α°(0<α<90),腰长为2的等腰三角形,将它们按照图①的方式拼接在一起,围成一圈且中间能形成一个正n边形.若n=5,则α=________°;设所围成的正多边形的周长为C,请写出C与α之间的关系式________.
第6题图
参考答案
针对训练
1. C 【解析】正n边形的一个内角=(360°-90°)÷2=135°,则135°n=(n-2)·180°,解得n=8. 2. 2;10 【解析】∵正三角形的内角为60°,正六边形的内角为120°,∴围绕某一个顶点拼成一个平面图案,则共拼出①2×120°+2×60°,②120°+4×60°两种不同的图案;其中所拼的图案中最大的周长为①:1×10=10.
??2x+y=14,
3. 9 【解析】设可以拼出图①x个, 图②y个,能拼接出两种图案一共(x+y)个,依题意得?
?2x+5y=30,???x=5,
解得?∴能拼接出两种图形一共x+y=9个.
?y=4.?
4. 4;27 【解析】环状连接满足:所用多边形的外角的2倍是中间围成正多边形的内角即可.如解图360°①,正八边形的外角为=45°,所以围成正多边形的内角为90°,由于正方形的内角为90°,所以中间可
8以围成正多边形的边数为4;如解图②,由于等边三角形的内角是60°,所以正n边形的内角为150°,所以n为12,所以这个环状连接的外轮廓长27.
第4题解图
5. 18;7
720
6. 72;C= 【解析】由题图②知,中间围成的正多边形的每个内角为360°-90°×2-α°=180°-α°,
α根据n边形内角和为:180°·(n-2),可列方程(180°-α°)n =180°·(n-2),当n=5时,即(180°-α°)·5 =360
180°×(5-2),解得α=72;由(180°-α°)n =180°·(n-2),整理得n=,又∵中间能围成一个正n边形,
α720720
且边长为2,∴这个正n边形的周长C=2n=.即正多边形的周长C与α之间的函数关系式为C=.
αα