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文檔簡介
巧妙運(yùn)用“五同法”解題
所謂“五同法”,是指在解條件為多個(gè)等式的題時(shí),將已知條件同時(shí)相乘、同時(shí)相加、
同時(shí)平方、同乘方、同時(shí)除來解題.巧妙運(yùn)用這些方法,常常給.我們解題帶來方便,本文
分類舉例說明如下:
一、同時(shí)相加
例1若△AB.C的三邊長分別是a、b、c,且滿足a4=b,+c4—b2c2、b4=c4+a4—a2c2'
c4=a4+b4-a2b2,則4ABC的形狀是().
(A)鈍角三角形(B)直角三角形
(C),等腰直角三角形(D)等邊三角形
解Va4=b,4+c4—b2c2,
b4=c4+a4—,a2c2,②
c4:=a4+b4—a2b2,③
①+②+③,得
a4+b4.+c4
,=2a4+2b4+2c4—b2c2—a2c2—a2b2.
即a4+b4+c4—b2c2—a2c2—a2b2=0.
/.2a4+2b4+2c4-2b2c2-2a2c2-2a2b2
=0.
則(a2—b2)2+(b2—c2)2+(c2—a2)
=0.
即a2—b2=b2—c2=c2—a2=0.
,a=b=c,從而AABC是等邊三角形,
故選D.
例2(第四屆“祖沖之杯”數(shù)學(xué)競賽題)
xy+xz=8-x2
解方程組:,孫+”=12-
yz+xz=-4-x2
解原方程可變?yōu)椋?/p>
x(x+y+z)=8
<y(x+y+z)=12
z(x+y+z)=-4
①+②+③,得x+y+z=±4,
將④分別代入①、②、③,得
x=2x=-2
y=3;?y=-3
z=-1z=1
二、同時(shí)相乘
例3已知X]、X2、用、X4、X5、X6都是正數(shù),且.滿足々[—[一=],土且&=2,
王
西赴匕毛毛=3再毛/毛毛=4,百玉堊也=6,生也主=9.求占為W與%*6的值。
Z七/
工29》4天入6二]
解①
%七七三%=2
②
可赴玉毛毛=3③
ww^=4④
WW6=6⑤
xxxxx
i2345=9⑥
?,.①X②X,③X④X⑤X⑥,得
=Ix2x3x4x6x9,
玉工1工3%4毛%6
即(與々不工4毛毛)4=64
又,:不,占,專戶4,毛,%,都是正數(shù),
X]X2X3X4X5X6=6.
三、同平.方
例4,已知同之忸+4網(wǎng)之1+4,同之|。+2|,求a+b+c的值.
解VIal>16+cl,
a2N(b+c)2,
2
即Q?N6?+2bc+c.①
同理可得爐Nc?+2QC+Q2;②
c2a2+2ab+b2.③
故①+②+③,得
a2+624-c
N2G2+2b2+2c2+2ab+2ac+2bc,
即a2+62+c2+2ab+26c+2acW0,
貝lj(a+b+c)?w0.
又???(a+b+cTN0,
四、同乘方
例4已知25x=2000,80y=2000,求的值.
%y
,解25,=2000,
兩邊同時(shí)y次方,得25"=200伊;①
;80,=2000,
兩邊同時(shí)x次方,得80”=2000'.②
①x②,得25"x80”=2000,x2000*,
即(25x80)"=2000f,
貝ij2000"=2000'”,町=x+y,
..一+_L=山=1.
xyxy
五、同時(shí)除
例5i§:a=-,b=-^-,c=-^-,且x+y+zwO,^―+—+—
y+zz+xx+ya+\b+lc+1
解???a=
y+z
1-ra=1-r---一,
y+z
即J_=L±£,
ax
則山=y+z+x,
ax
V%+y+z#0,
.a_____%
①
?1+ax+y+z,
同理可得占=;
②
1+6%+y+z
cz
③
1+cx+y+z
將①+②+③,得
-a+--b--+--c--
Q+l6+1c+1
x
-------------+1+-------
x+y+zx+y+zx+y+z
_-+y+z
%+y+z
=1.
平行線間的“等積三角形”
...由.平行線間的平行線段相等,可得平行線間的距離處處相等,據(jù)此可彳導(dǎo):
結(jié)論在兩條平行線間的兩個(gè)三角形有一條公共邊在其中的一.條直線上,,第三個(gè)頂點(diǎn)
在另一條直線上,則這兩個(gè)三角形的面積相等.
如圖1,若AB〃CD,貝ljSAAXD-SABCD.
圖1圖2
推論如圖2,在平行四邊形ABCD中,點(diǎn)M.,N分別為邊AD,CD上的點(diǎn),根據(jù)圖I
中的結(jié)論,可得
=
Sz\ABN=SABCM一S/Z7ABCD,
2
-ILSABCN+SAADN
-SAABMSACDM——SZZ7ABCD.
2
應(yīng)用上述的結(jié)論和推論,能巧妙解決與平行線有關(guān)的三角形面積問題,舉例說明如下.
例1如圖3,半圓的直?徑AB=10,P為AB上一點(diǎn),點(diǎn)C,D為泮圓的三等分點(diǎn),則
陰影部分的面積等于.
圖3
解析連結(jié)CD、OC、0D.點(diǎn)C、D為半圓的三等分點(diǎn),.
/.乙AOC=乙COD=乙BOD=60°,
△coo為等邊三角形,
???LOCD=60°,/.乙AOC=LOCD.
???CD//AB,
,?S4Mb=S4UCD*
aQ25仃
J陰影二^MOCD=一^一;
注本題利用上述結(jié)論將圖中不規(guī)則的面積轉(zhuǎn)化為扇形的面積問題.
例2如圖4,在。ABCD中,E是DA延長線上一點(diǎn),連結(jié)CE交AB于點(diǎn)F,求證:S
△BEF=S?AAFD.
證法1?.?DE〃BC,.'.SABEC=-SZJABCD
2
即5公訴+SA"C=ESoABCD,
:45//CD,S—CD~?SDABCD,.
SABFC+SdDF=~2^CJABCD?
1,SABEF+SABFC=S.BFC+SMUK
S^BEF=$2FIT
證法2如圖5,連結(jié)4c.
vAB//CD.:.St△4FD二5?/C,
=
?/DE//BC,:.S△A£4S"4C,
S48"+SAAF£=SAAFb:+AAFC>
SABEF=SA4/C,?‘SMEF=S&AFt)'
綜上可知,從復(fù)雜的圖形中提煉出平行線間的等積三角形,是解決與平行線有關(guān)的三
角.形面積問題的切入點(diǎn).
盤點(diǎn)解分式問題中的常見錯(cuò)誤
在分式學(xué)習(xí)過程中,部分同學(xué)不能正確理解分式意義,在運(yùn)算順序、技巧方法等方面
都容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,本文就教學(xué)過程中容易出現(xiàn)的幾類錯(cuò)誤進(jìn)行盤點(diǎn),并運(yùn)用實(shí)例逐一分析,
望能夠?qū)ν瑢W(xué)們的學(xué)習(xí)有所幫助.
一、忽視隱含條件
例I關(guān)于X的分式方程/1+2=1的解為正數(shù),則m的取值范圍是—.
X-11-X
誤解兩邊同乘(X—1),得m-3=x—|,解得X=m—2.因?yàn)榉质椒匠痰慕鉃檎龜?shù),
所以m—2>0,即m>2.
分析這里的錯(cuò)誤在于忽視了x—1=0時(shí),分母沒有意義的隱含條件,即x—IH0,那
么x#l,即m—2W1,所以mH3.
正確答案是:m>2且mW3.
例2已知分式紅摩的值為正整數(shù),求整數(shù)x的值.
9-x2
誤解好當(dāng)=/6(::3)工值為正整數(shù),則3-x的值分別是1,2,3,和6.解
9-x2(3+x)(3-x)3-x
得x=2,x=l.x=0,x=—3.
分析此解錯(cuò)誤之處在于,忽視了如坐的分母中x為+3和-3時(shí)無意義的隱含條
9-x2
件;而且,在約分時(shí)將3+x約去就更容易出錯(cuò).
正確答案是:x的值為2,I,。只有3個(gè).
例3先化簡&^+[+”如直),當(dāng)b=-l時(shí),再從一2<a<2的范圍內(nèi)選取一
a-aba)
個(gè)合適的整數(shù)a代入求值.
誤解原式=(邛噌)/+2"+〃
a^a-b)a
a+ba1
=-------■------------=--------
a(々+0)2a+b
取a=0時(shí),原式=—1.
分析此解法先化簡時(shí)進(jìn)行約分,忽視了題目中分母不能為0,只專注于化簡后得到
,2-b2
的分式分母不為0.在一2<a<2中,a可取的整數(shù)p值為t一I,0,I.當(dāng)a=-I時(shí),分式二a----
a-ab
無意義;a=0時(shí)分式,2abtb1,黑與均都無意義;當(dāng)a=l時(shí),分式無意義,
aa-aba+b
所以,a在規(guī)定的范圍內(nèi)取整數(shù),原式均無意義,即所求值不存在.
A
評注分式的定義2?.中,隱含B不為。才有意義的條件,在具體運(yùn)算時(shí)容易忽略甚
B
至遺漏這一條件造成錯(cuò).誤,這類開放性的問題是各地中考的熱點(diǎn)題目,表面看給了學(xué)生很
多的自主選擇機(jī)會,卻步步陷阱,不慎即導(dǎo)致錯(cuò)誤,同學(xué)們只有在學(xué)習(xí)中不斷的總結(jié)研究
才能減少失誤.
二、遺忘顯性條件
例4若m為正實(shí)數(shù),且m—,=3,則療--1=.
mm~
|/n+-]=3?+4=13,m+-=±Vf3,所以,〃2-_^=±3a.
Vm)mm"
分析此解錯(cuò)誤在已知條件明顯告訴m是正整數(shù),m+,不可能為負(fù)數(shù),但很多同
m
學(xué)受思維定勢的影響,誤認(rèn)為一個(gè)正數(shù)的平方根有兩個(gè),他們互為相反數(shù),導(dǎo)致錯(cuò)誤.
正確答案是:3,歷
評注初二的學(xué)生很容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,就是題目中的條件雖然非常清楚,但會受到忽
視、忽略,按照固有思維模式來解決分式,問題,且缺少解題后檢查的學(xué)習(xí)習(xí)慣.
三、計(jì)算順序錯(cuò)誤
元+
例5計(jì)算一Y—~—111—X
x—2x+1X-114-X
誤解原式=
(%+1)(1%)_4+1
(?-1)(%+1)X-V
分析此解法的錯(cuò)誤在于,后面乘法剛好可以約分,所以不按運(yùn)算順序計(jì)算導(dǎo)致錯(cuò)誤.
正確答案按從左到右的順序進(jìn)行是:
(X4-1)(%-1)xX-1X1--
(X~1)2X+I1+X
X-1
x+7
例6計(jì)算戶----------1----------
a+ba-b
誤解原式
a—b2a+ba2—b2a
1/..
7---rvx(a-6)
(a+6T)VZ(a-6)
1_1_______2(i
a+ba-ba-62
分析分式乘法分配律不能錯(cuò)誤地用到除法中去,而要按照運(yùn)算順序,先算括號內(nèi)的,
再算除法.
正確解法應(yīng)為:
原式=-AT?+
a-b
[(a+b)(a-b)+(7Tfe)77~T)J
I2a1
=T=2a'
評注多數(shù)同學(xué)雖然熟悉分式混合運(yùn)算順序,但在具體運(yùn)算時(shí)有從簡心理,想當(dāng)然自
己制造一些看似符合規(guī)律的“合理”法則,計(jì)算過程.混亂.
例7計(jì)算」--a-l
誤解占…「告-中
[__(a+_1)_2L
a+1a+1
分析分式與整式相加減時(shí),多項(xiàng)式整式分母為1的式子,分?jǐn)?shù)線起到括號的作用,
不能忽略.正確解答為:
111a+1a+2a
a+1a+11a+1
評注我們在準(zhǔn)確運(yùn)用分式的運(yùn)算法則的同時(shí),運(yùn)算過程中要正確完成約分通分以及
因式分解.
分式混合運(yùn)算是分式一章學(xué)習(xí)的重點(diǎn),也是中考命題的熱點(diǎn),關(guān)鍵是在類比已有的分
數(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)上掌握分式運(yùn)算順序規(guī)律,分式的基本性質(zhì),靈活運(yùn)用交換律、,結(jié)合律,使運(yùn)
算簡便,不能想當(dāng)然.,隨心所欲造成不必要的失誤.
四、將求分式的值混同于解分式方程
例&先化簡,再求值:斗士--—,其中x=2.
x2-3l1-x
______--3-+1____
-(x+l)(x-1)+(x-1)(%+1)
=?-3+(x+l)=2x-2.
分析當(dāng)x=2,原式=2x—2=2.上述錯(cuò)誤口關(guān)鍵是把分式運(yùn)算當(dāng)作了解分式方程,去
分母時(shí)發(fā)生混淆.
正確解法應(yīng)該是:
4-3__1_________/-3]
%2-11-x(x+l)(x-l)+x-l
_--3%+1
=(x+l)(x-l)+(x-l)(x+l)
—-—B+G+l)_2(%―1)
■"(x+l)(x-1)~(x+l)(x-1)
2
-X+1'
2
當(dāng)x=2時(shí),原式=-.
3
評注學(xué)習(xí)了解分式方程以后,看到分母分式化簡運(yùn)算,也就習(xí)慣性的去分母,這就
需要不斷的積累總結(jié)分式運(yùn)算與解方程區(qū)別和聯(lián)系,減少失誤.
五、方程變形未考慮同解性
例9已知"2=也==生==々,求,—的值.
cabk+1
誤解由已知得a+b=ck,b+c=ak,a+c=bk,三式相加,得2(a+b+c)=k(a+b
k?
+c),兩邊除以(a+b+c),得北=2.代入=士.
分析當(dāng)a+b+c=O時(shí),2。(a+b+c)=k(a+b+c)與k=2就因不是同解方程,
導(dǎo)致錯(cuò)誤.當(dāng)a+b+c=O時(shí),a+b=-c.此時(shí)巴士=—1,即k=-1.代入一^—=—
ck2+\
2
2,
21
正確答案是:一和一一.
52
評注在解分式相關(guān)問題時(shí),學(xué)生往往只注意與所求最密切相關(guān)的條件,或者偏向性
地選擇條件,從而忽視了部分條件而導(dǎo)致失誤.條件分式的求值,要依據(jù)題目自身特點(diǎn),
充分利用整體的數(shù)學(xué)思想和轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,才會有事半功倍的效果.
六、解分式方程遺忘檢驗(yàn)
4-5x2x+5]_
例10解方程之二
4-2%3x-62
誤解方程兩邊同乘6(x-2),得3(5x-4)=2(2x+5)-3(x-2),解得x=2.
分析將分式轉(zhuǎn)化為整式方程,關(guān)鍵是找準(zhǔn)最簡公分母,這里不能找成(4-2x)(3x
-6),而且要注意符號的變化,(x-2)與(2—X)互為相.反數(shù),對于常數(shù)或者整式也不要漏
乘,而解分式方程與整式方程最大的區(qū)別是,將求得的解代人最簡公分母中檢驗(yàn),分母為
零的解不是原方程的解,這里當(dāng)x=2時(shí),6(x-2)=0,所以x=2不是原方程的解.
評注需要指出的是,檢驗(yàn)是解分式方程的一個(gè)必不可少的步驟.
例析追擊和相遇問題的解題方法
一、追擊類問題
例1甲乙兩人同時(shí)去B地,甲騎自行車,乙騎摩托車中途摩托車,出現(xiàn)故障改步行,
下圖是他們的路程隨時(shí)間變化的圖線。⑴求出甲乙兩人路程與時(shí)間的關(guān)系函數(shù);(2)甲到達(dá)
終點(diǎn)用了多長時(shí)間?(3)兩人何時(shí)相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離是多少?
解析(1)對于第一問,欲求甲乙的路程-時(shí)間關(guān)系函數(shù),利用圖中給出的數(shù)據(jù)即可
求出。,設(shè)甲路程隨時(shí)間變化的關(guān)系式為'=匕凡由于甲圖過點(diǎn)(1.5,15),解出%=10,
代回上式可得甲的路程-時(shí)間關(guān)系函數(shù)為X=10x。從圖中可以看,出乙的曲線呈現(xiàn)分段
變化,設(shè).第一段時(shí)乙的關(guān)系函數(shù)為%=&x,則當(dāng)XG[0,1.5]時(shí),將已知點(diǎn)(1.5,30)
代入,得到乙的關(guān)系函數(shù)為%=20》。在第二段中,當(dāng)XG[1.5,7.5]時(shí),設(shè)其關(guān)系函數(shù)表
達(dá)式為為=%》+6,將點(diǎn)(L5,,30)、(7.5,60)代入得到表達(dá)式%=5x+22.5,綜上
,可知乙的路程-時(shí)間關(guān)系函數(shù)為《(20x,0<x<1.5。(2)己知甲的路程-時(shí)間關(guān)
5x+22.5,1.5<x<7.5
系函數(shù),將y=60代入,即可求出對應(yīng)的時(shí)間x=6。(3)從路程-時(shí)間關(guān)系圖的幾何意義
出發(fā),甲乙兩人的距離即是兩圖線之間的縱向距離,觀察圖形,兩人距離最”值可能出現(xiàn)在
x=L5及x=6處,代入計(jì)算可知,當(dāng)x=L5時(shí),兩人距離最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)為
點(diǎn)撥對于一次函數(shù)的追擊類問題,只要圍繞圖形結(jié)合題設(shè)便可迅速求解。值得注意
的是必須看清圖形坐標(biāo)軸信息,理清圖形語言的幾何意義,為解題提供捷徑。
二、相遇類問題
例2甲乙兩地之間有一條筆直的公路,小明從甲地出發(fā)沿公路步行前往乙地,同時(shí)
小亮從乙地出發(fā)沿公路騎自行車前往甲地,小亮到達(dá)甲地后停留一段時(shí)間,原路原速返回,
追上小明后兩人一起步行到乙地。設(shè)小明與甲地的距離為必,小亮與甲地的距.離為為,
小明小亮之間的距離為s,小明行走時(shí)間為x,y、為與x之間的函數(shù)圖象如圖1,s與x
之間的部分圖形如圖2。⑴求小亮從乙到甲的為與x之間的函數(shù)關(guān)系;(2)求小亮由甲返回
到與小明相遇的s與x的函數(shù)關(guān)系;(3)補(bǔ)全圖2的信息,并求出。值。
解析圖1是小明與小亮的路程時(shí)間圖象,結(jié)合題目背景可知,段是小亮從乙
地到甲地.的過程,設(shè)其關(guān)系式為必=依+6.將已知點(diǎn)代人可得左=一200、8=2000,
得到其關(guān)系式為%=-200X+2000。
(2)8七段為小亮在甲地停留的過程,段則是小亮與小明相遇的過程,設(shè)
yDE=kx+b,已知小亮的騎行速度,結(jié)合已知點(diǎn)E(24,0),可得。石段的關(guān)系式為
yDE=200x-4800,同時(shí)可以得到=50x。此時(shí),小亮與小明相遇的s與x的關(guān)系
即是OC與。E之間的縱坐標(biāo)之差,s=50x—200(x-24)=-l50%+4800。
(3)首先,a值表示兩人第一次相遇時(shí)間,已知兩地距離與兩人速度,
4=2000/(200+50)=8。GE段::當(dāng)x=10時(shí),小亮到達(dá)甲地,此后14分鐘,小亮
停留在甲地,此時(shí),兩人之間的距離s滿足關(guān)系:s=500+50x(104x424)。EM段:
此時(shí),小亮出發(fā)往乙地,直至與小明相遇,兩人之間的距離。滿足關(guān)系式s=—150x+4800,
最終狀態(tài)兩人相遇即s=0,此段的時(shí)間xe[24,32]。MC段:此時(shí)兩人已經(jīng)相遇,且同
時(shí)步行至乙地,故兩人之間的距離s始終為0。至此,對兩人的運(yùn)動過程的分析全部完成,
將對應(yīng)的關(guān)系式與區(qū)間段代入圖形即可得到對應(yīng)的圖2。
點(diǎn)撥遇到復(fù)雜類.型的相遇追擊問題,切忌慌亂,此時(shí)可以多讀題目,將題目背景與
圖形進(jìn)行反復(fù)關(guān)聯(lián)對照。同時(shí),將已知的信息盡可能多的標(biāo)注在圖形上,從而提高審題效
率。
一次函數(shù)類的相遇.與追擊問題常常與學(xué)生的生活實(shí)際相聯(lián)系,有條件時(shí)我們不妨安排
,學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),在生動趣味的實(shí)驗(yàn)過程中深化學(xué)生理解。在教學(xué)過程中,盡可能追求
學(xué)生對題目圖形的理解,務(wù)必做到圖形與情境的一一對應(yīng)。
例析一次函數(shù)圖象截出的等腰三角形問題
當(dāng)一次函數(shù)圖象與坐標(biāo)軸圍成的三角形是一個(gè)等腰直角三角形時(shí),這個(gè)特殊的三角形
能給我們解題帶來許多的精彩..
例1如圖1,直線y=—x+4與兩坐標(biāo)軸分別相交于A、8兩點(diǎn),點(diǎn)M是線段
上任意一點(diǎn)(A、B兩點(diǎn)除外),過點(diǎn)M分別作MC_LQ4于點(diǎn)C,MD上OB于點(diǎn)、D.
圖1
⑴當(dāng)點(diǎn)M在AB上運(yùn)動時(shí),你認(rèn)為四邊形OCMD的周長是否發(fā)生變化?并說明理曲
⑵當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動到什么位置時(shí),四邊形OCMD的面積有最大值?最大值是多少?
⑶如圖2,3當(dāng)四邊形OCM3為正方形時(shí),將.四邊形OCMD沿著x軸的正方向移動,
設(shè)平移的距離為。(0<a<4),正方形與AAOB重疊部分的面積為S.試求S與a
的函數(shù)關(guān)系式,.并畫出該函數(shù)的圖象.
分析第(1)問,要想確定四邊形的周長在點(diǎn)的運(yùn)動過程是如何變化的,首先要解決的
問題就是結(jié)合圖形表示出四邊形的周長.根據(jù)矩形的性質(zhì),已知這里四邊形的周長是
2(OC+MC),四邊形周長.的變化規(guī)律就取決于線段和OC+MC的變化規(guī)律.結(jié)合題目條
件,我們會有兩種基本的思路:一是坐標(biāo)法表示線段,線段OC的長恰好是點(diǎn)M的橫坐標(biāo)
的絕對值,A/C的長恰好是點(diǎn)M的縱坐標(biāo)的絕對值,這是這一方法的精髓;二是轉(zhuǎn)化線段
和法,根據(jù)條件知道AQ4B是一個(gè)等腰直角三角形,且腰。4=03=4,因此MC=C4,
所以
線段MC+OC就轉(zhuǎn)化成了OC+AC^OA,從而也能將所求問題化解.
第⑵問,在探求周長的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探求四邊形的面積變化規(guī)律.借鑒第⑴問的
思路,解題的關(guān)鍵是先表示出四邊形的面積,即OCxMC,利用坐標(biāo)法就可以將四邊形
的面積問題轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)的問題,最值自然就可以確定.
第(3)問,解答時(shí)體現(xiàn)兩種數(shù)學(xué)思想的靈活應(yīng)用:一是數(shù)形結(jié)合的思想,初步判定重合部
分圖形的形狀,確定面積的分割法表,示;二是分類的思想,抓住a的變化規(guī)律,立足正方形
成立的條件,給出a的正確分類也是解題的重要因素.
解(1)因?yàn)橹本€y=-x+4與兩坐標(biāo)軸分別相交于A、8兩點(diǎn),所以點(diǎn)A的坐標(biāo)為
(4,0),點(diǎn)6的坐標(biāo)為(0,4).所以。4=4,08=4,所以A/LBO是等腰直角三角形.因?yàn)?/p>
MC±OA,MD±OB,所以四邊形OCMO是矩形,且△MC4是等腰直角三角形,所
以MC=AC.因?yàn)榫匦蜲CMD的周長為2(OC+MC)=2(OC+C4)=2OA=8,所以
四邊形OCMZ)的周長是定值,且為8;
⑵設(shè)四邊形OCMD的面積為S,根據(jù)題意,得
S=MC.MD=(-%+4).x=-x2+4x=—(X-2>+4
所以四邊形的面積是關(guān)于點(diǎn)加的橫坐標(biāo)尤(0<*<4)的二次函數(shù),并且當(dāng)
x=2,即當(dāng)點(diǎn)“運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn)時(shí),四邊形OQKD的面積最大且最大面積為4;
(3)設(shè)兩個(gè)圖形重合部分的面積為S,正方形OCMD與直線的交點(diǎn)0,如圖2,當(dāng)
1,
0<。42時(shí),5=4—a'
2
如圖3,當(dāng)2<。<4時(shí),此時(shí)a為正方形的邊與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo),所以交點(diǎn)的縱坐
標(biāo)為-。+4;縱坐標(biāo)的絕對值恰好是重疊圖形的等腰直角三角形的腰長,所以
s=;(a-4)2;所以S與。函數(shù)的圖象如圖4所示.
點(diǎn)評這道題是知識與方法的盛宴.涉及的知識點(diǎn)廣,有幾何知識,一次函數(shù)知識,二
次函.數(shù)知識等;涉及的數(shù)學(xué)思想多,有數(shù)形結(jié)合的思想,轉(zhuǎn)化的思想,分類的思想,平移
的思想等,可謂是包羅萬象,值得深思與探究.
.例2(2013年長沙中考題)如圖5,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=-x+2與X軸,
y軸分別交于點(diǎn)A,點(diǎn)8,動點(diǎn)P(a,b)在第一象限,由點(diǎn)尸向x軸,y軸所作的垂線PM,
PN(垂足為M,N)分別與直線AB相交于點(diǎn)E,點(diǎn)F,當(dāng)點(diǎn)P(a,b)運(yùn)動時(shí),矩形
PMQV的面積為定值2.
(1)求NQAB的度數(shù);
⑵求證AAO/sMEO;
(3)當(dāng)點(diǎn)E,廣都在線段AB上時(shí),由三條線段AE,EF,8尸組成一個(gè)三角形,記
此三角形的外接圓面積為,\OEF的面積為S,,試探究:S,+S2是否存在最小值?若存
在,請求出該最小值;若不存在,請說明理由.
圖5
分析第⑴問的證明是比較容易的;第⑵問的證明抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):兩邊對應(yīng)成比例且
夾角相等的兩個(gè)三角形相似;第⑶問的關(guān)鍵在判定三條線段組成的三角形的形狀.
解(1)當(dāng)x=0時(shí),y=2,當(dāng)y=0時(shí),x=2,所以點(diǎn)A坐標(biāo)為(2,0),點(diǎn)8坐標(biāo)
為(0,2),OA=OB,所以NQ4B=45。;
2
(2)法1因?yàn)榫匦蜵WW的面積是2,所以點(diǎn)P坐標(biāo)為(。,一),點(diǎn)E坐標(biāo)為
a
(a,—a+2),點(diǎn)尸坐標(biāo)為(四二2,2)
aa
AF=-V2,BE=6a
a
2A/2
OA_2_V2AF_丁_0
BEy[2aaOB2a
*_O_A_AF,
"BE~OB
NOAF=NEBO=45°
AAOFs^BEO
法2:A(2,0),5(0,2)
:.OA=OB^2
:.OA.OB=4
?.點(diǎn)尸的坐標(biāo)為(a,。)
/.E(a,2-a),F(2-b,b),如圖5
在等腰直角三角形AED中,得AF=Ob,
.在等腰直角三角形BEP中,BE=0a,
AF,BE-'J2b-\[2a=2ab
因?yàn)榫匦蔚拿娣e是定值2,r.。。=2
:.AF.BE=4
:.AF.BE=OA.OB
OAAF
"1BE~'OB
NOAF=NEBO=45°
AAOFsABEO
(3)根據(jù)⑵知,以BF,EF,AE為邊的三角形是直角三角形,且斜邊是
EF=g(a+b-2),所以三角形的外接圓面積為
S、=N(a;fy=]gf力一2)2
過點(diǎn)。作£尸邊上的高O。,易求得高為。。=&,
/.S2=^x^2x^2(?+/?-2)=a+h-2
2
Sl+S2=y(a+h-2)+(a+/7-2)
所以關(guān)于a+。一2的二次函數(shù)的開口向上,所以\+$2有最小值,當(dāng)一2=-工
71
時(shí)一,函數(shù)有最小值,但是此值不在取值范圍內(nèi),因此取不到.因?yàn)椤?,b都是正數(shù),
:.a+b>2\[ab=2>/2
:.a+b-2>242-2>——
71
.?.當(dāng)。+匕一2=2正一2時(shí),5+§2的值最小,最小值為](2/一2月+2&—2
反思此題可以引申出如下幾個(gè)獨(dú)立的新結(jié)論:
結(jié)論1如圖5,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=-x+2與x軸,y軸分別交于點(diǎn)A,
點(diǎn)8,動點(diǎn)P(a,b)在第一象限,由點(diǎn)P向x軸,y軸所作的垂線PM,PN(垂足為“,
N)分別與直線AB相交于點(diǎn)E,點(diǎn)尸,當(dāng)點(diǎn)尸(a,。)運(yùn)動時(shí),矩形P用。V的面積為定值
2,若E,尸都在直線上,求證:NEOF是一個(gè)定值.
第⑵問的三種證明方法都可以幫助你實(shí)現(xiàn)證明.
結(jié)論2如圖5,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=-x+2與x軸,y軸分別交于點(diǎn)A,
點(diǎn)6,動點(diǎn)P(a,8)在第一象限,由點(diǎn)「向犬軸,y軸所作的垂線PM,PN(垂足為M.,
N)分別與直線AB相交于點(diǎn)E,點(diǎn)/,當(dāng)點(diǎn)P(a,份運(yùn)動時(shí),矩形PMON的面積為定值
2,若E,尸都在直線A8上,試判斷以BF,EF,AE為邊的三角形的形狀,,并證明你
的猜想.
相信讀者也會輕松解決.
結(jié)論3如圖5,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=-x+2與x軸,y軸分別交于點(diǎn)A,
點(diǎn)6,動點(diǎn)P(a,8)在第一象限,由點(diǎn)「向犬軸,y軸所作的垂線PM,PN(垂足為M,
N)分別與直線AB相交于點(diǎn)E,點(diǎn)/,當(dāng)點(diǎn)P(a,份運(yùn)動時(shí),矩形PMQV的面積為定值
2,若E,尸都在直線43上,設(shè)AOM面積為d,AOEE的面積為S2,AOEl的面
積為邑,試判斷S-S2,S3之間的關(guān)系,并證明你的猜想
根據(jù)結(jié)論2,你同樣能輕松解,決.
結(jié)論4如圖5,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=-尤+2與x軸,>軸分別交于點(diǎn)A,
點(diǎn)6,動點(diǎn)尸3,份在第一象限,由點(diǎn)P向x軸,y軸所作的垂線PM,PN(垂足為“,
N)分別與直線AB相交于點(diǎn)E,點(diǎn)尸,當(dāng)點(diǎn)尸(兄。)運(yùn)動時(shí),矩形PMQV的面積為定值
2,若E,產(chǎn)都在直線AB上,設(shè)面積為,,APEF的面積為§2,AME4的面積
為S3,試判斷S-S1,S3之間的關(guān)系,并證明你的猜想.
結(jié)論5如圖5,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=—x+2與x軸,y軸分別交于點(diǎn)A,
點(diǎn)3,動點(diǎn)尸(。力)在第一象限,由點(diǎn)P向x軸,y.軸所作的垂線尸河,PN(垂足為
N)分別與直線AB相交于點(diǎn)E,點(diǎn)尸.,當(dāng)點(diǎn)尸(。,。)運(yùn)動時(shí),矩形PMQV的面積為定值
2,確定點(diǎn)尸所在函數(shù)的解析式.
上述結(jié)論的答案分別是:
結(jié)論1:NEOF=45。.
結(jié)論2:直角三角形.
結(jié)論3:S;=S:+S;.
結(jié)論4:S2=SI+S3.
2
結(jié)論5:y=~.
X
例析數(shù)字開方中的常見錯(cuò)誤
數(shù)字開方問題是初中數(shù)學(xué)中的基礎(chǔ)知識,有些同學(xué)由于對平方根、算術(shù)平方根、立方
根、無理數(shù)等概念理解不清,常常會出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤,下面對一些易犯的典型錯(cuò)誤進(jìn)
行剖析,希望能夠引.起同學(xué)們的注意.
一、因忽視平方根的性質(zhì)而出錯(cuò)
例1.填空:⑴62的平方根是;
(2)(-11)2的平.方根是.
錯(cuò)解⑴62的平方根是6:
(2)(-11)2的平方根是一11.
剖析上述錯(cuò)解錯(cuò)在忽視了平方根的性質(zhì),即正數(shù)的平方根有兩個(gè),且它們互為相反
數(shù).
正解(1)因62=36,,而36的平方根是±6,故62的平方根是±6;
(2)同理(—11)a的平方根是±11.
二、因忽視算術(shù)平方根的意義而出錯(cuò)
例2填空:49的算術(shù)平方根是.
錯(cuò)解49的算術(shù)平方根是±7.
剖析上述錯(cuò)解錯(cuò)在混淆了平方根與算術(shù)平方根的概念算術(shù)平方根是非負(fù)數(shù)的非負(fù)
平方根,即算術(shù)平方根是一個(gè)非負(fù)數(shù),只能一個(gè)正數(shù)或0,不可能是負(fù)數(shù).
正解49的算術(shù).平方根是7.
三、因忽視立方根的性質(zhì)而出錯(cuò)
例3填空:27的立方根是..
錯(cuò)解27的立方根是±3.
剖析上述錯(cuò)解錯(cuò)在混淆了立方根與平方根的區(qū)別,一個(gè)正數(shù)的立方根仍是一個(gè)正
數(shù).
正解27的立方根是3
四、因?qū)忣}不清而出錯(cuò)
例4回的平方根和立方根分別是()
(A)±9,廊.(B)±3,土婀
(C)3,正(D)+3,?
錯(cuò)解1病的平方根是±9;立方根是兩.應(yīng)選A
錯(cuò)解2&11=也=±3;
也質(zhì)=±的.故應(yīng)選日
錯(cuò)解3疑!=囪=3;
出質(zhì)=士衿.故應(yīng)選C.
剖析錯(cuò)解1錯(cuò)在把庖的平方根與立方根理解為81的平方根與立方根;錯(cuò)解2錯(cuò)
在沒有掌握任何實(shí)數(shù)的立方根都只有一個(gè);錯(cuò)解3錯(cuò)在混淆,了平方根與算術(shù)平方根兩個(gè)不
同概念.
正解因?yàn)椴?9,所以9的平方根是±3,即新的平方根是.±3;9的立方根是衿,
即病的立方根是正.
故應(yīng)選D
五、因忽視無理數(shù)的概念而出錯(cuò)
例5“有限小數(shù)都是有理,數(shù),無限小數(shù)都是無理數(shù),”這句話是否正確?
錯(cuò)解正確,
剖析因?yàn)橛欣頂?shù)包括有限小數(shù)和無限循環(huán)小數(shù),所以“,有限小數(shù)都是有理數(shù)”是正
確的;無限小數(shù)包括無限循環(huán)小數(shù)和無限不循環(huán)小數(shù),其中無限不循環(huán)小數(shù)叫做無理數(shù),
所以“無限小數(shù)都是無理數(shù)”的說法是錯(cuò)誤的,故這句話總體上是錯(cuò)誤的.
六、因忽視零而出錯(cuò)
例6若m是有理數(shù),n是無理數(shù),試問mn一定是無理數(shù)嗎?
錯(cuò)解m一定是無理數(shù).
剖析有理數(shù)包括正有理數(shù)、0、負(fù)有理數(shù),當(dāng)m=0時(shí),mn=0,則mn為有理數(shù).
正解當(dāng)m=0時(shí);mn是有理數(shù);當(dāng)mWO時(shí),mn是無理數(shù).
例7x是什么數(shù)時(shí),口7有意義?
錯(cuò)解因?yàn)椴徽搙為何實(shí)數(shù)一x2<0,所以不論x為何值,Q7都沒有意義.
剖析當(dāng)x=0時(shí),-X2=Q,這時(shí)有意義.錯(cuò)因在于誤認(rèn)為一x2總是負(fù)數(shù),而
忽視了零.
正解.當(dāng)x=0時(shí),CF有意義.
例析反比例函數(shù)的四個(gè)模型及其應(yīng)用
近年來各省市中考都有考查反比例函數(shù)的難題,一般都放在選擇題最后一題或填空題
最后兩個(gè)題的位置,屬于中檔偏上的題型.由于此類型的題目不僅要考察反比例函數(shù)的相關(guān)
性質(zhì),.而且常與其它幾何圖形相互結(jié)合考察幾何圖形特征,因此考察面較廣又比較復(fù)雜,
學(xué)生常常找不到解題突破口.筆者認(rèn)為,這類題型解題方法是有章可循的.解決反比例函數(shù)
的常用方法有:關(guān)鍵點(diǎn)法、模型法、設(shè)而不解法、面積不變性等.其中模型法的應(yīng)用常常能
讓問題簡單化,甚至能直接看出答案.下面筆者主要談?wù)劮幢壤瘮?shù)的四個(gè)模型及其應(yīng)用,
供參考.
一、反比例函數(shù)的四個(gè)模型(證明略)
模型1⑴s矩形4goe=網(wǎng);
圖1圖2
模型2形AMNB
(1),(2)
模型3AM=BN.
模型4AM//BN.
注以上四個(gè)模型中點(diǎn)A、8都是反比例函數(shù)上的任一點(diǎn).
二、模型的應(yīng)用
例1如圖5,一次函數(shù)),=◎+/?的圖象與x軸、y軸交于A、3兩點(diǎn),與反比例
k
函數(shù)y=—的圖象交于C、。兩點(diǎn),過C、。兩點(diǎn)分別作y軸“x軸的垂線,垂足為E、
x
F,連接CV,£>E.有下列四個(gè)結(jié)論:
①ADEF與XCEF的面-積相等;
②/\A.OBsAFOE;
.③ADCE/LCDF,
?AC^BD.
其中正確的結(jié)論是(填寫序號).
解析此題主要考察模型1,3.
對結(jié)論①,?:J省,&CE尸耳,,鼠四=?.①正確;
對結(jié)論②,SADEF=SACEF,且兩三角形同底,,兩三角形EF邊上的高相等,
AB//EF,:.MOBsAFOE,.?.②正確;
結(jié)論③中,T找不到全等條件,.??③錯(cuò)誤;
對于結(jié)論④,直接運(yùn)用模型3可得AC=08,.?.④正確.
k
例2已知反比例函數(shù)y=2(%〉0)的圖象與一次函數(shù)y=—x+6相交與第一象限的
x
A、8兩點(diǎn),如圖6所示,過A、8兩點(diǎn)分別作x、y軸的垂線,線段AC、BD相交
與P.給出以下結(jié)論:
①3=06;
②AOAMskOBN;
③若△A3尸的面積是8,則%=5;
④尸點(diǎn)一定在直線y=x上.
其中正確的結(jié)論是(填寫序號).
圖6
解析對于結(jié)論①,先求出直線y=-x+6與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo),可得出△(?所是
等腰直角三角形,由模型3可得=即絲AOBE,所以。4=08,故①
正確;
對于結(jié)論②,AMA.OE,BNA.OF,且由①NAOM=NBQV,知AQ4Ms
bOBN,故②正確;
對于③,設(shè)A(x,6—x),則8(6—?x,x),P(x,6—2x).再由三角形的面積公式求
出x的值,故可得出A點(diǎn)坐標(biāo).再根據(jù)點(diǎn)A在反比例函數(shù)的圖象上即可求出反比例函數(shù)的
解析式.故③正確;
對于④,由②得A"=8N,所以又因?yàn)樗渣c(diǎn)P
在線段A3的垂直平分線上,所以點(diǎn)P在直線y=x上,故④正確.
k
例3如圖7,反比例函數(shù)y=-(A>0)的圖象與矩形ABC。的兩邊相交于E、F兩
x
點(diǎn),若E是AB的中點(diǎn),S岫EF=2,則上的值為.
圖7
解析由模型4,可得EF〃AC,所以△BEFSMAC.
又,因?yàn)镋是AB的中點(diǎn),S即EF=2,
即S&BEF:SABAC=1:4,S矩形AOCB=16,
所以S矩形Ao”。=網(wǎng)=]S矩形AOCB=8
即左=8.
例4(2013年重慶中考題)如圖8,在直角坐標(biāo)系中,正方形。46c的頂點(diǎn)。與原點(diǎn)
k
重合,頂點(diǎn)A、C分別在x軸、y軸上,反比例函數(shù)y=t/>0).的圖象與正方形的兩
x
邊AB、BC分別交于點(diǎn)M、軸,垂足為。,連結(jié)。M、ON、MN,下列
結(jié)論:
QkOAMwbOCN;
②四邊形DAMN與AMON面積相等;
③若AMON=45°,MN=2,則點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,0+1).
其中正確的結(jié)論是:__________(填寫序號)
解析對于①,由模型】可得邑…邑”,,而則NJAM;
再根據(jù)“SAS”可判斷AOCN烏AQAM,故①正確;
對于②.,由模型2可得S四邊影"MN=SAOMN,故②正確;
對于③,作NE_LQM于E點(diǎn),則AONE為等腰直角三角形.設(shè)NE=x,則
OM=ON=Cx,EM=6x-x=@-l)x.
在中,利用勾股定理,可求出必=2+、歷,
所以O(shè)N?=(岳)2=4+2&.
易得為等腰直角三角形,得到BN=^MN=g.
2
設(shè)正方形ABCO的邊長為a,
在RtAOCN中,利用勾股定理,可求出a的值為亞+1,
從而得到C點(diǎn)坐標(biāo)為。V2+1).故③正確.
總之,利用反比例函數(shù)的以上4個(gè)模型,是處理反比例函數(shù)問題的重要方法之一,我
們在教學(xué)中應(yīng)該重?視這些幾何模型的掌握和應(yīng)用.
例析初中數(shù)學(xué)中“或”與“且”的正確使.用
“或”與“且”屬邏輯聯(lián)結(jié)詞,是初中數(shù)學(xué)不加定義卻經(jīng)常使用的概念,學(xué)生使用時(shí)
常
因概念混淆導(dǎo)致錯(cuò)誤.下面舉例說明“或”與“且”的正確使用方法.
一、或表示選擇關(guān)系
在數(shù)學(xué)中含或此、或彼、或兩者三種選擇,aZ?=0oa=0,或6=0。。,沙至少
有一個(gè)為0.
例
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