问题再现
现实生活中,镶嵌图案在地面、墙面乃至于服装面料设计中随处可见.在八年级课题学习“平面图形的镶嵌”中,对于单种多边形的镶嵌,主要研究了三角形、四边形、正六边形的镶嵌问题.今天我们把正多边形的镶嵌作为研究问题的切入点,提出其中几个问题,共同来探究.
我们知道,可以单独用正三角形、正方形或正六边形镶嵌平面.如右图中,用正方形镶嵌平面,可以发现在一个顶点O周围围绕着4个正方形的内角.
试想:如果用正六边形来镶嵌平面,在一个顶点周围应该围绕着 个
正六边形的内角.
问题提出
如果我们要同时用两种不同的正多边形镶嵌平面,可能设计出几种不同的组合方案?
问题解决
猜想1:是否可以同时用正方形、正八边形两种正多边形组合进行平面镶嵌?
分析:我们可以将此问题转化为数学问题来解决.从平面图形的镶嵌中可以发现,解决问题的关键在于分析能同时用于完整镶嵌平面的两种正多边形的内角特点.具体地说,就是在镶嵌平面时,一个顶点周围围绕的各个正多边形的内角恰好拼成一个周角.
验证1:在镶嵌平面时,设围绕某一点有x个正方形和y个正八边形的内角可以拼成一个周角.根据题意,可得方程:
,整理得:
,
我们可以找到惟一一组适合方程的正整数解为 .
结论1:镶嵌平面时,在一个顶点周围围绕着1个正方形和2个正八边形的内角可以拼成一个周角,所以同时用正方形和正八边形两种正多边形组合可以进行平面镶嵌.
猜想2:是否可以同时用正三角形和正六边形两种正多边形组合进行平面镶嵌?若能,请按照上述方法进行验证,并写出所有可能的方案;若不能,请说明理由.
验证2:
结论2:
上面,我们探究了同时用两种不同的正多边形组合镶嵌平面的部分情况,仅仅得到了一部分组合方案,相信同学们用同样的方法,一定会找到其它可能的组合方案.
问题拓广
请你仿照上面的研究方式,探索出一个同时用三种不同的正多边形组合进行平面镶嵌的方案,并写出验证过程.
猜想3: .
验证3:
结论3:
.
解下列方程:
(1)
(2)8(3 -x)2 –72=0
如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点.△ABC的边BC在x轴上,A、C两点的坐标分别为A(0,m)、C(n,0),B(-5,0),且,点P从B出发,以每秒2个单位的速度沿射线BO匀速运动,设点P运动时间为t秒.
(1)求A、C两点的坐标;
(2)连接PA,用含t的代数式表示△POA的面积;
(3)当P在线段BO上运动时,在y轴上是否存在点Q,使△POQ与△AOC全等?若存在,请求出t的值并直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
杨佳明周日骑车从家里出发,去图书馆看书,
(1)若杨佳明骑车行驶的路程y(km)与时间t(min)的图象如图1所示,请说出线段AB所表示的实际意义: ;若杨佳明在第30分钟时以来时的速度原路返回,请在图上补出她返回时行驶的路程y(km)与时间t(min)的图象;
(2)在整个骑行过程中,若杨佳明离家的距离y(km)与时间t(min)的图象如图2所示,请说出线段AB所表示的实际意义: ;若杨佳明在第30分钟时以来时的速度原路返回,请在图上补出她返回时离家的距离y(km)与时间t(min)的图象;
(3)在整个骑行过程中,若杨佳明骑车的速度y(km/min)与时间t(min)的图象如图3所示,那么当她离家最远时,时间是在第 分钟,并求出她在骑行30分钟时的路程是 .
这是某单位的平面示意图,已知大门的坐标为(-3,0),花坛的坐标为(0,-1).
(1)根据上述条件建立平面直角坐标系;
(2)建筑物A的坐标为(3,1),请在图中标出A点的位置.
(3)建筑物B在大门北偏东45°的方向,并且B在花坛的正北方向处,请直接写出B点的坐标.
(4)在y轴上找一点C,使△ABC是以AB腰的等腰三角形,请直接写出点C的坐标.
在平面直角系中,已知A(-2,0),B(0,4),C(3,6);
(1)当D(6,0)时,求四边形ABCD的面积;
(2)在x轴上找一点P,使△PBC的周长最小,并求出此时△PBC的周长.