小學(xué)一年級(jí)數(shù)學(xué)的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-12-01八年級(jí)數(shù)學(xué)競(jìng)賽例題專題-面積的計(jì)算。
專題23面積的計(jì)算
○閱○讀○與○思○考
計(jì)算圖形的面積是幾何問(wèn)題中一種重要題型,計(jì)算圖形的面積必須掌握如下與面積有關(guān)的重要知識(shí):
1.常見(jiàn)圖形的面積公式;
2.等積定理:等底等高的兩個(gè)三角形面積相等;
3.等比定理:
(1)同底(或等底)的兩個(gè)三角形面積之比等于等于對(duì)應(yīng)高之比;同高(或等高)的兩個(gè)三角形面積之比等于等于對(duì)應(yīng)底之比.
(2)相似三角形的面積之比等于對(duì)應(yīng)線段之比的平方.
熟悉下列基本圖形、基本結(jié)論:
例題與求解
【例1】如圖,△ABC內(nèi)三個(gè)三角形的面積分別為5,8,10,四邊形AEFD的面積為,則=________.(黃岡市競(jìng)賽試題)
解題思路:圖中有多對(duì)小三角形共高,所以可將面積比轉(zhuǎn)化為線段之比作為解題突破口.
【例2】如圖,在△ABC中,已知BD和CE分別是兩邊上的中線,并且BD⊥CE,BD=4,CE=6,那么△ABC的面積等于()(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽)
A.12B.14C.16D.18
解題思路:由中點(diǎn)想到三角形中位線,這樣△ABC與四邊形BCDE面積存在一定的關(guān)系.
【例3】如圖,依次延長(zhǎng)四邊形ABCD的邊AB,BC,CD,DA至E,F(xiàn),G,H,使BEAB=CFBC=DGCD=AHDA=,若S四邊形EFGH=2S四邊形ABCD,求的值.
解題思路:添加輔助線將四邊形分割成三角形,充分找出圖形面積比與線段比之間的關(guān)系,建立關(guān)于的方程.
【例4】如圖,P,Q是矩形ABCD的邊BC和CD延長(zhǎng)線上的兩點(diǎn),PA與CQ相交于點(diǎn)E,且∠PAD=∠QAD,求證:S矩形ABCD=S△APQ.
解題思路:圖形含全等三角形、相似三角形,能得到相等的線段、等積式,將它們與相應(yīng)圖形聯(lián)系起來(lái),促使問(wèn)題的轉(zhuǎn)化.
【例5】如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=8,AC=6,若動(dòng)點(diǎn)D從點(diǎn)B出發(fā),沿線段BA運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A為止,移動(dòng)速度為每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度.過(guò)點(diǎn)D作DE∥BC交AC于點(diǎn)E,設(shè)動(dòng)點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為秒,AE的長(zhǎng)為y.
(1)求出y關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量的取值范圍;
(2)當(dāng)為何值時(shí),△BDE的面積S有最大值,最大值為多少?(江西省中考試題)
解題思路:對(duì)于(1)利用△ADE∽△ABC可得y與的關(guān)系式;對(duì)于(2)先寫出S關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,再求最大值.
【例6】如圖,設(shè)P為△ABC內(nèi)任意一點(diǎn),直線AP,BP,CP交BC,CA,AB于點(diǎn)D,E,F(xiàn).
求證:(1)PDAD+PEBE+PFCF=1;
(2)PAAD+PBBE+PCCF=2
解題思路:過(guò)點(diǎn)A,P分別作BC的垂線,這樣既可得到平行線,產(chǎn)生比例線段,又可以與面積聯(lián)系起來(lái),把PAAD轉(zhuǎn)化為面積比,利用面積法證明.
○能○力○訓(xùn)○練
A級(jí)
1.如圖,?ABCD中,AE∶BE=1∶2,S△AEF=6cm2,則S△CDF的值為_(kāi)_______.(濟(jì)南市中考試題)
2.如圖,正六邊形ABCDEF的邊長(zhǎng)為23cm,P為正六邊形內(nèi)任一點(diǎn),則點(diǎn)P到各邊距離之和為_(kāi)______.
3.如圖,P是邊長(zhǎng)為8的正方形ABCD外一點(diǎn),PB=PC,△PBD的面積等于48,則△PBC的面積為_(kāi)____________.(北京市競(jìng)賽試題)
4.如圖,已知△BOF,△AOF,△BOD,△COE的面積分別為30,40,35,84,則△ABC的面積為_(kāi)_______.(浙江省競(jìng)賽試題)
5.如圖,已知AD是Rt△ABC斜邊BC上的高,DE是Rt△ADC斜邊上的高,如果DC∶AD=1∶2,S△DCE=a,那么S△ABC等于()(金華市中考試題)
A.4aB.9aC.16aD.25a
6.如圖,已知M是?ABCD邊AB的中點(diǎn),CM交BD于點(diǎn)E,則圖中陰影部分面積與?ABCD的面積之比為()(山西省中考試題)
A.16B.14C.13D.512
7.如圖,在△ABC中,DE∥BC,DE分別交AB,AC于點(diǎn)D,E,若S△ADE=2S△DCE,則S△ADES△ABC等于()
(浙江省寧波市中考試題)
A.14B.12C.23D.49
8.如圖,△ABC是邊長(zhǎng)為6cm的等邊三角形,被一平行于BC的矩形所截,AB被截成三等分,則圖中陰影部分面積面積為()cm2.(廣東省競(jìng)賽試題)
A.4B.23C.33D.43
9.如圖,平面上有兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的正方形ABCD和A′B′C′D′,且正方形A′B′C′D′的頂點(diǎn)A′在正方形ABCD的中心,當(dāng)正方形A′B′C′D′繞A′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)正方形重合部分的面積必然是一個(gè)定值.這個(gè)結(jié)論對(duì)嗎?證明你的判斷.(“希望杯”邀請(qǐng)賽試題)
jAb88.cOm
10.如圖,設(shè)凸四邊形ABCD的一組對(duì)邊AB,CD的中點(diǎn)分別為K,M.求證:S四邊形ABCD=S△ABM+S△DCK..
11.如圖1,AB,CD是兩條線段,M是AB的中點(diǎn),S△DMC,S△DAC,S△DBC分別表示△DMC,△DAC,△DBC的面積,當(dāng)AB∥CD時(shí),有S△DMC=S△DAC+S△DBC2………..①.
(1)如圖2,若圖1中AB與CD不平行時(shí),①式是否成立?請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)如圖3,若圖1中AB與CD相交于點(diǎn)O時(shí),問(wèn)S△DMC與S△DAC和S△DBC有何相等關(guān)系?試證明你的結(jié)論.(安徽省中考試題)
12.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,將△ABC繞頂點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為θ(0°<θ<180°),得到△A′B′C′.
(1)如圖1,當(dāng)AB∥CB′時(shí),設(shè)A′B′與CB相交于點(diǎn)D,證明:△A′CD是等邊三角形;
(2)如圖2,連接A′A,B′B,設(shè)△ACA′和△BCB′的面積分別為S△ACA′和S△BCB′.求證:S△ACA′∶S△BCB′=1∶3.
(3)如圖3,設(shè)AC的中點(diǎn)為E,A′B′的中點(diǎn)為P,AC=a,連接EP,當(dāng)θ=_____時(shí),EP長(zhǎng)度最大,最大值是____________.(安徽省中考試題)
B級(jí)
1.如圖,A在線段BG上,ABCD和DEFG都是正方形,面積分別為7cm2和11cm2,則△CDE的面積等于___________cm2.(武漢市競(jìng)賽試題)
2.如圖,P為正方形ABCD內(nèi)一點(diǎn),PA=PB=10,并且P到CD邊的距離也等于10,那么正方形ABCD的面積是_______________.(北京市競(jìng)賽試題)
3.如圖,四邊形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在BC,DC上,DFFC=1,CEBE=2,若△ADF的面積為m,四邊形AECF的面積為n(n>m),則四邊形ABCD的面積為_(kāi)__________.(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
4.如圖,圖形ABCD中,AB∥CD,AC和BD相交于點(diǎn)O,若AC=5,BD=12,中位線長(zhǎng)為132,△AOB的面積為S1,△OCD的面積為S2,則S1+S2=_________.(山東省競(jìng)賽試題)
5.如圖,分別延長(zhǎng)△ABC的三邊AB,BC,CA至A′,B′,C′,使得AA′=3AB,BB′=3BC,CC′=3AC,若S△ABC=1,則S△A′B′C′等于().
A.18B.19C.24D.27
(山東省競(jìng)賽試題)
6.如圖,若ABCD是2×2的正方形,E是AB的中點(diǎn),F(xiàn)是BC的中點(diǎn),AF與DE相交于點(diǎn)I,BD和AF相交于點(diǎn)H,那么四邊形BEIH的面積是()
A.13B.C.715D.815
(江蘇省競(jìng)賽試題)
7.如圖,矩形ABCD中,E是BC上的一點(diǎn),F(xiàn)是CD上的點(diǎn),已知S△ABE=S△ADF=13SABCD,則S△AEFS△CEF的值等于()(北京市競(jìng)賽試題)
A.2B.3C.4D.5
8.(1)探究:如圖1,在?ABCD的形外分別作等腰直角三角形ABF和等腰直角三角形ADE,∠FAB=∠EAD=90°,連接AC,EF.在圖中找一個(gè)與△FAE全等的三角形,并加以證明.
(2)應(yīng)用:以?ABCD的四條邊為邊,在其形外分別作正方形,如圖2,連接EF,GH,IJ,KL,若?ABCD的面積為5,則圖中陰影部分四個(gè)三角形的面積之和為_(kāi)___________.(長(zhǎng)春市中考試題)
9.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD=DC=2cm,BC=4cm,在等腰△PQR中,∠QPR=120°,底邊QR=6cm,點(diǎn)B,C,Q,R在同一條直線l上,且C,Q兩點(diǎn)重合,如果等腰△PQR以1cm/s的速度沿直線l箭頭所示方向勻速運(yùn)動(dòng),t秒時(shí)梯形ABCD與等腰△PQR重合部分的面積記為Scm2.
(1)當(dāng)t=4時(shí),求S的值;
(2)當(dāng)4≤t≤10時(shí),求S與t的函數(shù)關(guān)系式,并求出S的最大值.(廣州市中考試題)
10.有一根直尺的短邊長(zhǎng)為2cm,長(zhǎng)邊長(zhǎng)為10cm,還有一塊銳角為45°的直角三角紙板,它的斜邊長(zhǎng)為12cm,如圖1將直尺的短邊DE放置與直角三角紙板的斜邊AB重合,且點(diǎn)D與點(diǎn)A重合將直尺沿AB方向平移,如圖2,設(shè)平移的長(zhǎng)為cm(0≤≤10),直尺與三角形紙板重疊部分(圖中陰影部分)的面積Scm2.
(1)當(dāng)=0時(shí),S=________,當(dāng)時(shí),S=________;
(2)當(dāng)0<≤4時(shí),求S關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式;
(3)當(dāng)4<<10時(shí),求S關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,并求出S的最大值.(徐州市中考試題)
11.如圖,設(shè)H是等腰三角形ABC的三邊上的高線的交點(diǎn),在底邊BC保持不變的情況下,讓頂點(diǎn)A至底邊BC的距離變?。ㄈ员3秩切螢榈妊切危@時(shí)的值變大、變小、還是不變?證明你的結(jié)論.
12.(1)請(qǐng)你在圖1中作一條直線,使它將矩形ABCD分成面積相等的兩部分;
(2)如圖2,點(diǎn)M是矩形ABCD內(nèi)一定點(diǎn),請(qǐng)你在圖2中過(guò)點(diǎn)M作一條直線,使它將矩形ABCD分成面積相等的兩部分;
(3)如圖3,在平面直角坐標(biāo)系中,直角梯形OBCD是某市將要籌建的高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)用地示意圖,其中DC∥OB,OB=6,BC=4,CD=4.開(kāi)發(fā)區(qū)綜合服務(wù)管理委員會(huì)(其占地面積不計(jì))設(shè)在點(diǎn)P(4,2)處.為了方便駐區(qū)單位,準(zhǔn)備過(guò)點(diǎn)P修一條筆直的道路(路的寬不計(jì)),并且使這條路所在的直線l將直角梯形OBCD分成面積相等的兩部分.你認(rèn)為直線l是否存在?若存在,求出直線l的表達(dá)式;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(陜西省中考試題)
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專題21梯形
閱讀與思考
梯形是一類具有一組對(duì)邊平行而另一組對(duì)邊不平行的特殊四邊形,梯形的主要內(nèi)容是等腰梯形、直角梯形等相關(guān)概念及性質(zhì).
解決梯形問(wèn)題的基本思路是:通過(guò)適當(dāng)添加輔助線,把梯形轉(zhuǎn)化為三角形或平行四邊形,常見(jiàn)的輔助線的方法有:
(1)過(guò)一個(gè)頂點(diǎn)作一腰的平行線(平移腰);
(2)過(guò)一個(gè)頂點(diǎn)作一條對(duì)角線的平行線(平移對(duì)角線);
(3)過(guò)較短底的一個(gè)頂點(diǎn)作另一底的垂線;
(4)延長(zhǎng)兩腰,使它們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),將梯形還原為三角形.
如圖所示:
例題與求解
【例1】如圖,在四邊形ABCD中,AB//CD,∠D=2∠B,AD和CD的長(zhǎng)度分別為,,那么AB的長(zhǎng)是___________.(荊州市競(jìng)賽試題)
解題思路:平移一腰,構(gòu)造平行四邊形、特殊三角形.
【例2】如圖1,四邊形ABCD是等腰梯形,AB//CD.由四個(gè)這樣的等腰梯形可以拼出圖2所示的平行四邊形.
(1)求四邊形ABCD四個(gè)內(nèi)角的度數(shù);
(2)試探究四邊形ABCD四條邊之間存在的等量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(3)現(xiàn)有圖1中的等腰梯形若干個(gè),利用它們你能拼出一個(gè)菱形嗎?若能,請(qǐng)你畫出大致的示意圖.
(山東省中考試題)
解題思路:對(duì)于(1)、(2),在觀察的基礎(chǔ)上易得出結(jié)論,探尋上、下底和腰及上、下底之間的關(guān)系,從作出梯形的常見(jiàn)輔助線入手;對(duì)于(3),在(2)的基礎(chǔ)上,展開(kāi)想象的翅膀,就可設(shè)計(jì)出若干種圖形.
【例3】如圖,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AB=DC,且AC⊥BD,AF是梯形的高,梯形的面積是49cm2,求梯形的高.
(內(nèi)蒙古自治區(qū)東四盟中考試題)
解題思路:由于題目條件中涉及對(duì)角線位置關(guān)系,不妨從平移對(duì)角線入手.
【例4】如圖,在等腰梯形ABCD中,AB//DC,AB=998,DC=1001,AD=1999,點(diǎn)P在線段AD上,問(wèn):滿足條件∠BPC=900的點(diǎn)P有多少個(gè)?
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
解題思路:根據(jù)AB+DC=AD這一關(guān)系,可以在AD上取點(diǎn)構(gòu)造等腰三角形.
【例5】如圖,在等腰梯形ABCD中,CD//AB,對(duì)角線AC,BD相交于O,∠ACD=600,點(diǎn)S,P,Q分別為OD,OA,BC的中點(diǎn).
(1)求證:△PQS是等邊三角形;
(2)若AB=5,CD=3,求△PQS的面積;
(3)若△PQS的面積與△AOD的面積的比是7:8,求梯形上、下兩底的比CD:AB.
(“希望杯”邀請(qǐng)賽試題)
解題思路:多個(gè)中點(diǎn)給人以廣泛的聯(lián)想:等腰三角形性質(zhì)、直角三角形斜邊中線、三角形中位線等.
【例6】如圖,分別以△ABC的邊AC和BC為一邊,在△ABC外作正方形ACDE和CBFG,點(diǎn)P是EF的中點(diǎn),求證:點(diǎn)P到邊AB的距離是AB的一半.
(山東省競(jìng)賽試題)
解題思路:本題考查了梯形中位線定理、全等三角形的判定與性質(zhì).關(guān)鍵是要構(gòu)造能運(yùn)用條件EP=PF的圖形.
能力訓(xùn)練
A級(jí)
1.等腰梯形中,上底:腰:下底=1:2:3,則下底角的度數(shù)是__________.
(天津市中考試題)
2.如圖,直角梯形ABCD中,AB⊥BC,AD=3,BC=5,將腰DC繞點(diǎn)D逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)900至DE,連接AE,則△ADE的面積為_(kāi)_____________.(寧波市中考試題)
3.如圖,在等腰梯形ABCD中,AB//CD,∠A=,∠1=∠2,且梯形的周長(zhǎng)為30cm,則這個(gè)等腰梯形的腰長(zhǎng)為_(kāi)_____________.
4.如圖,梯形ABCD中,AD//BC,EF是中位線,G是BC邊上任一點(diǎn),如果,那么梯形ABCD的面積為_(kāi)_________.(成都市中考試題)
5.等腰梯形的兩條對(duì)角線互相垂直,則梯形的高和中位線的長(zhǎng)之間的關(guān)系是()
A.>B.=C.<D.無(wú)法確定
6.梯形ABCD中,AB//DC,AB=5,BC=,∠BCD=,∠CDA=,則DC的長(zhǎng)度是()
A.B.8C.D.E.
(美國(guó)高中考試題)
7.如圖,在等腰梯形ABCD中,AC=BC+AD,則∠DBC的度數(shù)是()
A.300B.450C.600D.900
(陜西省中考試
8.如圖,在直角梯形ABCD中,AD//BC,AB⊥BC,AD=2,BC=DC=5,點(diǎn)P在BC上移動(dòng),則當(dāng)PA+PD取最小值時(shí),△APD中邊AP上的高為()
A.B.C.D.3
(鄂州市中考試題)
9.如圖,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AB=CD,點(diǎn)P為BC邊上一點(diǎn),PE⊥AB,PF⊥CD,BG⊥CD,垂足分別為E,F(xiàn),G.求證:PE+PF=BG.
(哈爾濱市中考試題)
10.如圖,在梯形ABCD中,AD//BC,E,F(xiàn)分別為AB,AC中點(diǎn),BD與EF相交于G.
求證:.
11.如圖,等腰三角形ABC中,AB=AC,點(diǎn)E、F分別是AB、AC的中點(diǎn),CE⊥BF于點(diǎn)O.
求證:(1)四邊形EBCF是等腰梯形;
(2).(深圳市中考試題)
12.如圖1,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,E是AB的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作EF//BC交CD于點(diǎn)F,AB=4,BC=6,∠B=.
(1)求點(diǎn)E到BC的距離;
(2)點(diǎn)P為線段EF上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)P作PM⊥EF交BC于點(diǎn)M,過(guò)M作MN//AB交折線ADC于點(diǎn)N,連接PN,設(shè)EP=.
①當(dāng)點(diǎn)N在線段AD上時(shí)(如圖2),△PMN的形狀是否發(fā)生改變?若不變,求出△PMN的周長(zhǎng);若改變,請(qǐng)說(shuō)明理由.
②當(dāng)點(diǎn)N在線段DC上時(shí)(如圖3),是否存在點(diǎn)P,使△PMN為等腰三角形?若存在,請(qǐng)求出所有滿足要求的的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(江西省中考試題)
B級(jí)
1.如圖,在梯形ABCD中,AB//DC,AD=BC,AB=10,CD=4,延長(zhǎng)BD到E,使DE=DB,作
EF⊥AB交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,則AF=__________.
(山東省競(jìng)賽試題)
2.如圖,在梯形ABCD中,AD//BC,AB=DC=10cm,AC與BD相交于G,且∠AGD=,設(shè)E為CG中點(diǎn),F(xiàn)是AB中點(diǎn),則EF長(zhǎng)為_(kāi)________.
(“希望杯”邀請(qǐng)賽試題)
3.用四條線段:作為四條邊,構(gòu)成一個(gè)梯形,則在所構(gòu)成的梯形中,中位線的長(zhǎng)的最大值為_(kāi)________.(湖北賽區(qū)選拔賽試題)
4.如圖,梯形ABCD的兩條對(duì)角線AC,BD相交于O點(diǎn),且AO:CO=3:2,則兩條對(duì)角線將梯形分成的四個(gè)小三角形面積之比為_(kāi)________.(安徽省中考試題)
第4題圖第5題圖第6題圖
5.如圖,在四邊形ABCD中,AD//BC,E是AB的中點(diǎn),若△DEC的面積為S,則四邊形ABCD的面積為()
A.B.2SC.D.
(重慶市競(jìng)賽試題)
6.如圖,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B=,∠C=,E,M,F(xiàn),N分別為AB,BC,CD,
DA的中點(diǎn),已知BC=7,MN=3,則EF的值為()
A.4B.C.5D.6
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
7.如圖,梯形ABCD中,AB//DC,E是AD的中點(diǎn),有以下四個(gè)命題:①若AB+DC=BC,則∠BEC=;②若∠BEC=,則AB+DC=BC;③若BE是∠ABC的平分線,則∠BEC=;
④若AB+DC=BC,則CE是∠DCB的平分線.其中真命題的個(gè)數(shù)是()
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
(重慶市競(jìng)賽試題)
8.如圖,四邊形ABCD是一梯形,AB//CD,∠ABC=,AB=9cm,BC=8cm,CD=7cm,M是AD的中點(diǎn),從M作AD的垂線交BC于N,則BN的長(zhǎng)等于()
A.1cmB.1.5cmC.2cmD.2.5cm
(“希望杯”邀請(qǐng)賽試題)
9.如圖,在梯形ABCD中,AB//DC,M是腰BC的中點(diǎn),MN⊥AD.求證:
(山東省競(jìng)賽試題)
10.如圖,在梯形ABCD中,AD//BC,分別以兩腰AB,CD為邊向兩邊作正方形ABGE和正方形DCHF,設(shè)線段AD的垂直平分線交線段EF于點(diǎn)M.求證:點(diǎn)M為EF的中點(diǎn).
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
11.已知一個(gè)直角梯形的上底是3,下底是7,且兩條對(duì)角線的長(zhǎng)都是整數(shù),求此直角梯形的面積.
(“東方航空杯”上海市競(jìng)賽試題)
12.如圖1,平面直角坐標(biāo)系中,反比例函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)矩形OABD的邊BD的三等分點(diǎn)()交AB于E,AB=12,四邊形OEBF的面積為16.
(1)求值.
(2)已知,點(diǎn)P從A出發(fā)以0.5cm/s速度沿AB、BD向D運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從C同時(shí)出發(fā),以1.5cm/s的速度沿CO,OA,AB向B運(yùn)動(dòng),其中一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時(shí),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng).從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,經(jīng)過(guò)多少時(shí)間,四邊形PQCB為等腰梯形(如圖2).
(3)在(2)條件下,在梯形PQCB內(nèi)是否有一點(diǎn)M,使過(guò)M且與PB,CQ分別交于S,T的直線把PQCB的面積分成相等的兩部分,若存在,請(qǐng)寫出點(diǎn)M的坐標(biāo)及CM的長(zhǎng)度;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
八年級(jí)數(shù)學(xué)競(jìng)賽例題專題-配方法
專題25配方法
閱讀與思考
把一個(gè)式子或一個(gè)式子的部分寫成完全平方式或者幾個(gè)完全平方式的和的形式,這種方法叫配方法,配方法是代數(shù)變形的重要手段,是研究相等關(guān)系,討論不等關(guān)系的常用技巧.
配方法的作用在于改變式子的原有結(jié)構(gòu),是變形求解的一種手段;配方法的實(shí)質(zhì)在于揭示式子的非負(fù)性,是挖掘隱含條件的有力工具.
配方法解題的關(guān)鍵在于“配方”,恰當(dāng)?shù)摹安稹迸c“添”是配方常用的技巧,常見(jiàn)的等式有:
1、
2、
3、
4、
配方法在代數(shù)式的求值,解方程、求最值等方面有較廣泛的應(yīng)用,運(yùn)用配方解題的關(guān)鍵在于:
(1)具有較強(qiáng)的配方意識(shí),即由題設(shè)條件的平方特征或隱含的平方關(guān)系,如能聯(lián)想起配方法.
(2)具有整體把握題設(shè)條件的能力,即善于將某項(xiàng)拆開(kāi)又重新分配組合,得到完全平方式.
例題與求解
【例1】已知實(shí)數(shù),,滿足,那么_____
(“祖沖之杯”邀請(qǐng)賽試題)
解題思路:對(duì)題設(shè)條件實(shí)施變形,設(shè)法確定x,y的值.
【例2】若實(shí)數(shù),,c滿足,則代數(shù)式的最大值是()
A、27B、18C、15D、12
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
解題思路:運(yùn)用乘法公式,將原式變形為含常數(shù)項(xiàng)及完全平方式的形式.
配方法的實(shí)質(zhì)在于揭示式子的非負(fù)性,而非負(fù)數(shù)有以下重要性質(zhì);
(1)非負(fù)數(shù)的最小值為零;
(2)有限個(gè)非負(fù)數(shù)的和為零,則每一個(gè)非負(fù)數(shù)都為零.
【例3】已知,求a+b+c的值.
解題思路:題設(shè)條件是一個(gè)含三個(gè)未知量的等式,三個(gè)未知量,一個(gè)等式,怎樣才能確定未知量的值呢?不妨用配方法試一試.
復(fù)合根式的化簡(jiǎn),含多元的根式等式問(wèn)題,常常用到配方法.
【例4】證明數(shù)列49,4489,444889,44448889,…的每一項(xiàng)都是一個(gè)完全平方數(shù).
解題思路:,由此可猜想,只需完成從左邊到右邊的推導(dǎo)過(guò)程即可.
幾個(gè)有趣的結(jié)論:
(1)
(2)
這表明:只出現(xiàn)1個(gè)奇數(shù)或只出現(xiàn)1個(gè)偶數(shù)的完全平方數(shù)分別有無(wú)限多個(gè).
【例5】一幢33層的大樓有一部電梯停在第一層,它一次最多容納32人,而且只能在第2層至第33層中某一層停一次,對(duì)于每個(gè)人來(lái)說(shuō),他往下走一層樓梯感到1分不滿意,往上走一層樓梯感到3分不滿意,現(xiàn)在有32個(gè)人在第一層,并且他們分別住在第2至第33層的每一層,問(wèn):電梯停在哪一層時(shí),可以使得這32個(gè)人不滿意的總分達(dá)到最???最小值是多少?(有些人可以不乘電梯即直接從樓梯上樓).
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
解題思路:通過(guò)引元,把不滿意的總分用相關(guān)字母的代數(shù)式表示,解題的關(guān)鍵是對(duì)這個(gè)代數(shù)式進(jìn)行恰當(dāng)?shù)呐浞剑M(jìn)而求出代數(shù)式的最小值.
把代數(shù)式通過(guò)湊配等手段,得到完全平方式,再運(yùn)用完全平方式是非負(fù)數(shù)這一性質(zhì)達(dá)到增加問(wèn)題條件的目的,這種解題方法叫配方法.
配方法的作用在于改變代數(shù)式的原有結(jié)構(gòu),是變形求解的一種手段;配方法的實(shí)質(zhì)在于揭示式子的非負(fù)性,是挖掘隱含條件的有力工具.
【例6】已知自然數(shù)n使得為完全平方數(shù),求n的值.
(“希望杯”邀請(qǐng)賽試題)
解題思路:原式中n的系數(shù)為奇數(shù),不能直接配方,可想辦法化奇為偶,解決問(wèn)題.
能力訓(xùn)練
1、計(jì)算=_________.
(“希望杯”邀請(qǐng)賽試題)
2、已知,則.
3、,y為實(shí)數(shù),且,則+y的值為_(kāi)_________.
4、當(dāng)>2時(shí),化簡(jiǎn)代數(shù)式,得___________.
5、已知,當(dāng)=________,y=______時(shí),的值最小.
(全國(guó)通訊賽試題)
6、若,則M-N的值()
A、負(fù)數(shù)B、正數(shù)C、非負(fù)數(shù)D、可正可負(fù)
7、計(jì)算的值為()
A、1B、C、D、
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
8、設(shè),,為實(shí)數(shù),,則x,y,z中至少有一個(gè)值()
A、大于零B、等于零C、不大于零D、小于零
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題)
9、下列代數(shù)式表示的數(shù)一定不是某個(gè)自然數(shù)的平方(其中n為自然數(shù))的是()
A、B、C、
D、E、
10、已知實(shí)數(shù),,c滿足,則a+b+c的值等于()
A、2B、3C、4D、5
(河北省競(jìng)賽試題)
解“存在”、“不存在”“至少存在一個(gè)”等形式的問(wèn)題時(shí),常從整體考慮并經(jīng)常用到一下重要命題:
設(shè)x1,x2,x3,…xn為實(shí)數(shù).
(1)若則x1,x2,x3,…xn中至少有(或存在)一個(gè)為零;
(2)若,則x1,x2,x3,…xn中至少有(或存在)一個(gè)大于零;
(3)若,則x1,x2,x3,…xn中至少有(或存在)一個(gè)小于零.
11、解方程組(蘇州市競(jìng)賽試題)
12、能使是完全平方數(shù)的正整數(shù)n的值為多少?
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
13、已知,且,,為自然數(shù),求,的值.
(天津市競(jìng)賽試題)
13、設(shè)a為質(zhì)數(shù),b為正整數(shù),且,求,的值.
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
14、某賓館經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),每周該賓館入住的房間數(shù)y與房間單價(jià)x之間存在如圖所示的一次函數(shù)關(guān)系.
(1)根據(jù)圖象求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式(0<<160);
(2)從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看,你認(rèn)為該賓館如何制定房間單價(jià),能使其每周的住宿收入最高?每周最高住宿收入是多少元?
八年級(jí)數(shù)學(xué)競(jìng)賽例題專題-關(guān)于中點(diǎn)的聯(lián)想
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,是認(rèn)真規(guī)劃好自己教案課件的時(shí)候了。必須要寫好了教案課件計(jì)劃,未來(lái)的工作就會(huì)做得更好!究竟有沒(méi)有好的適合教案課件的范文?以下是小編收集整理的“八年級(jí)數(shù)學(xué)競(jìng)賽例題專題-關(guān)于中點(diǎn)的聯(lián)想”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
專題22關(guān)于中點(diǎn)的聯(lián)想
閱讀與思考
線段的中點(diǎn)把線段分成相等的兩部分,圖形中出現(xiàn)中點(diǎn),可以引起我們豐富的聯(lián)想:首先它和三角形的中線緊密聯(lián)系;若中點(diǎn)是在直角三角形的斜邊上,又可以引用“斜邊上的中線等于斜邊的一半”結(jié)論;其次,中點(diǎn)又與中位線息息相關(guān);另外,中點(diǎn)還可以與中心對(duì)稱相連.
解答中點(diǎn)問(wèn)題的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)靥砑虞o助線,如作中線倍長(zhǎng)、作直角三角形的斜邊上的中線、構(gòu)造三角形、梯形中位線、構(gòu)造中心對(duì)稱圖形等,如圖所示:
例題與求解
【例1】如圖,△ABC邊長(zhǎng)分別為AB=14,BC=16,AC=26,P為∠A的平分線AD上一點(diǎn),且BP⊥AD,M為BC的中點(diǎn),則PM的值為_(kāi)__________.(安徽省競(jìng)賽試題)
解題思路:∠A的平分線與BP邊上的垂線互相重合,通過(guò)作輔助線,點(diǎn)P可變?yōu)槟尘€段的中點(diǎn),利用三角形中位線定理解題.
【例2】如圖,邊長(zhǎng)為1的正方形EFGH在邊長(zhǎng)為3的正方形ABCD所在的平面上移動(dòng),始終保持EF∥AB,線段CF,DH的中點(diǎn)分別為M,N,則線段MN的長(zhǎng)度為()(北京市競(jìng)賽試題)
A.102B.172C.173D.2103
解題思路:連接CG,取CG的中點(diǎn)T,構(gòu)造三角形中位線、梯形中位線.
【例3】如圖,在△ABC中,AB=AC,延長(zhǎng)AB到D,使BD=AB,E為AB中點(diǎn),連接CE,CD,
求證:CD=2EC.(寧波市競(jìng)賽試題)
解題思路:圖形中有兩個(gè)中點(diǎn)E,B,聯(lián)想到與中點(diǎn)相關(guān)的豐富知識(shí),將線段倍分關(guān)系的證明轉(zhuǎn)化為線段相等關(guān)系的證明,關(guān)鍵是恰當(dāng)添加輔助線.
【例4】如圖1,P是線段AB上一點(diǎn),在AB的同側(cè)作△APC和△BPD,使∠APC=∠BPD,PC=PA,PD=PB,連接CD,點(diǎn)E,F(xiàn),G,H分別是AC,AB,BD,CD的中點(diǎn),順次連接E,F(xiàn),G,H.
(1)猜想四邊形EFGH的形狀,直接回答,不必說(shuō)明理由;
(2)當(dāng)點(diǎn)P在線段AB的上方時(shí),如圖2,在△APB的外部作△APC和△BPD,其他條件不變,(1)中的結(jié)論還成立嗎?說(shuō)明理由;
(3)如果(2)中,∠APC=∠BPD=90°,其他條件不變,先補(bǔ)全圖3,再判斷四邊形EFGH的形狀,并說(shuō)明理由.(營(yíng)口市中考試題)
圖①圖②圖③
解題思路:結(jié)論隨著條件的改變也許發(fā)生變化,但解決問(wèn)題的方法是一致的,即通過(guò)連線,為三角形中位線定理的應(yīng)用創(chuàng)造條件.
【例5】如圖,以△ABC的AB,AC邊為斜邊向形外作直角三角形ABD和ACE,且使∠ABD=∠ACE,M是BC的中點(diǎn),求證:DM=EM.(“祖沖之杯”邀請(qǐng)賽試題)
解題思路:顯然△DBM不全等于△ECM,必須通過(guò)作輔助線,構(gòu)造全等三角形證明DM=EM.
【例6】如圖,已知△ABC中,∠ACB=90°,AB邊上的高CH與△ABC的兩條內(nèi)角平分線AM,BN分別交于P,Q兩點(diǎn),PM,QN的中點(diǎn)分別為E,F(xiàn),求證:EF∥AB.(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽題)
解題思路:從圖形的形成過(guò)程,逐步探索相應(yīng)結(jié)論.將原問(wèn)題分解為多個(gè)小問(wèn)題.
○能○力○訓(xùn)○練
A級(jí)
1.如圖,若E,F(xiàn),G,H分別是四邊形ABCD各邊的中點(diǎn),則四邊形EFGH是____________.
(1)如果把條件中的四邊形ABCD依次改為矩形、菱形、正方形或等腰梯形,其他條件不變,那么所得的四邊形EFGH分別為_(kāi)______________________;
(2)如果把結(jié)論中的平行四邊形EFGH依次改為矩形、菱形、正方形,那么原四邊形ABCD應(yīng)具備的條件是_______________________.(湖北省黃岡市中考試題)
2.如圖,已知AG⊥BD,AF⊥CE,BD,CE分別是∠ABC和∠ACB的角平分線,若BF=2,ED=3,GC=4,則△ABC的周長(zhǎng)為_(kāi)______________.(重慶市競(jìng)賽試題)
3.如圖,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于點(diǎn)D,E是AC的中點(diǎn),若BC=16,DE=5,則AD=______________.(南京市中考試題)
4.如圖,在△ABC中,AB=AC,M,N分別是AB,AC的中點(diǎn),D,E為BC上的點(diǎn),連接DN,EM,若AB=13cm,BC=10cm,DE=5cm,則圖中陰影部分的面積為_(kāi)_______________.
(北京市中考試題)
5.A′,B′,C′,D′順次為四邊形ABCD的各邊的中點(diǎn),下面條件中使四邊形A′B′C′D′為正方形的條件是()
A.四邊形ABCD是矩形B.四邊形ABCD是菱形
C.四邊形ABCD是等腰梯形D.四邊形ABCD中,AC⊥BD且AC=BD
6.若等腰梯形的兩條對(duì)角線互相垂直,中位線長(zhǎng)為8cm,則該等腰梯形的面積為()
A.16cm2B.32cm2C.64cm2D.112cm2
7.如圖,梯形ABCD中,AD∥BC,E,F(xiàn)分別是BD,AC的中點(diǎn),若AD=6cm,BC=18cm,則EF的長(zhǎng)為()
A.8cmB.7cmC.6cmD.5cm
8.如圖,在梯形ABCD中,AD∥EF∥GH∥BC,AE=EG=GB,AD=18,BC=32,則EF+GH=()
A.40B.48C.50D.56(泰州市中考試題)
第8題圖第9題圖
9.如圖,在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC于點(diǎn)D,M是BC的中點(diǎn),求證:DM=12AB.
10.如圖,在△ABC中,BD=CE,BE,CD的中點(diǎn)分別是M,N,直線MN分別交AB,AC于點(diǎn)P,Q,求證:AP=AQ.
11.在圖1至圖3中,點(diǎn)B是線段AC的中點(diǎn),點(diǎn)D是線段CE的中點(diǎn).四邊形BCGF和CDHN都是正方形.AE的中點(diǎn)是M.
(1)如圖1,點(diǎn)E在AC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)N與點(diǎn)G重合時(shí),點(diǎn)M與點(diǎn)C重合,求證:FM=MH,F(xiàn)M⊥MH;
(2)將圖1中的CE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)銳角,得到圖2,求證:△FMH是等腰直角三角形;
(3)將圖2中的CE縮短到圖3的情況,△FMH還是等腰直角三角形嗎?(不必說(shuō)明理由)
(2009年河北省中考試題)
12.在六邊形ABCDEF中,AB∥DE,BC∥EF,CD∥FA,AB+DE=BC+EF,A1,B1,D1,E1分別是邊AB,BC,DE,EF的中點(diǎn),A1D1=B1E1.求證:∠CDE=∠AFE.
B級(jí)
1.如圖,正方形ABCD兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)E,∠CAD的平分線AF交DE于點(diǎn)G,交DC于點(diǎn)F,若GE=24,則FC=_________________.
2.如圖,四邊形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)F,M,N分別是AB,CD的中點(diǎn),MN分別交BD,AC于點(diǎn)P,Q,且∠FPQ=∠FQP,BD=10,則AC=_________.(重慶市競(jìng)賽試題)
3.如圖,在△ABC中,∠BAC=120°,以AB,AC為邊分別向形外作正三角形ABD和正三角形ACE,M為AD的中點(diǎn),N為AE的中點(diǎn),P為BC的中點(diǎn),則∠MPN=_________.(北京市競(jìng)賽試題)
4.如圖,已知A為DE的中點(diǎn),設(shè)△DBC,△ABC,△EBC的面積分別為S1,S2,S3,則S1,S2,S3之間的關(guān)系是()
A.S2=32(S1+S3)B.S2=12(S3―S1)C.S2=12(S1+S3)D.S2=32(S3―S1)
5.如圖,在圖形ABCD中,AB∥DC,M為DC的中點(diǎn),N為AB的中點(diǎn),則()
A.MN>12(AD+BC)B.MN<12(AD+BC)
C.MN=12(AD+BC)D.無(wú)法確定MN與12(AD+BC)的關(guān)系
6.如圖,凸四邊形ABCD的面積是a,E,F(xiàn),G,H分別是AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),那么圖中的陰影部分的面積為()
A.18aB.16aC.14aD.12a
(江蘇省競(jìng)賽試題)
7.如圖,在△ABC中,D為AB的中點(diǎn),分別延長(zhǎng)CA,CB到點(diǎn)E,F(xiàn),使DE=DF,過(guò)E,F(xiàn)分別作CA,CB的垂線,相交于點(diǎn)P.求證:∠PAE=∠PBF.(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
8.如圖,銳角△ABC中,作高BD和CE,過(guò)頂點(diǎn)B,C分別作DE的垂線BF和CG,求證:EF=DG.
(全俄奧林匹克數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題)
9.如圖,在△ABC中,AD是BC邊上的中線,點(diǎn)M在AB邊上,點(diǎn)N在AC邊上,并且∠MDN=90°,如果BM2+CN2=DM2+DN2.求證:AD2=14(AB2+AC2).(北京市競(jìng)賽試題)
10.已知:△ABD和△ACE都是直角三角形,且∠ABD=∠ACE=90°.如圖1,連接DE,設(shè)M為DE的中點(diǎn).
(1)求證:MB=MC;
(2)設(shè)∠BAD=∠CAE,固定△ABD,讓Rt△ACE繞頂點(diǎn)A在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)到圖2的位置,試問(wèn):MB=MC是否還成立?請(qǐng)說(shuō)明理由.(江蘇省競(jìng)賽試題)
11.已知△OAB,△OCD都是等腰直角三角形,∠AOB=∠COD=90°.
(1)如圖1,點(diǎn)C在OA邊上,點(diǎn)D在OB邊上,連接AD,BC,M為線段AD的中點(diǎn),求證:OM⊥BC.
(2)如圖2,在圖1的基礎(chǔ)上,將△OCD繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α(α為銳角),M為線段AD的中點(diǎn).
①求證:OM=12BC;
②OM⊥BC是否還成立?若成立,請(qǐng)證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由.
12.如圖1,在△ABC中,點(diǎn)P為BC邊的中點(diǎn),直線a繞頂點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),若點(diǎn)B,P在直線a的異側(cè),BM⊥直線a于點(diǎn)M,CN⊥直線a于點(diǎn)N,連接PM,PN.
(1)延長(zhǎng)MP交CN于點(diǎn)E(如圖2).
①求證:△BPM≌△CPE;
②求證:PM=PN.
(2)若直線a繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)到如圖3的位置時(shí),點(diǎn)B,P在直線a的同側(cè),其他條件不變,此時(shí)PM=PN還成立嗎?若成立,請(qǐng)證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(3))若直線a繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)到與BC邊平行的位置時(shí),其他條件不變.請(qǐng)直接判斷四邊形MBCN的形狀及此時(shí)PM=PN是否成立.不必說(shuō)明理由.(沈陽(yáng)市中考試題)