内容正文:
专题十一 操作探究题
一、几何模型类探究题
例 【综合与探究】(2022·山东青岛)
图形定义
有一条高线相等的两个三角形称为等高三角形.
例如:如图①,在△ABC和△A′B′C′中,AD,A′D′分别是BC和B′C′边上的高线,且AD=A′D′,则△ABC和△A′B′C′是等高三角形.
图①
图② 图③
性质探究
如图①,用S△ABC,S△A′B′C′分别表示△ABC和△A′B′C′的面积,
则S△ABC=BC·AD,S△A′B′C′=B′C′·A′D′.
∵AD=A′D′,
∴S△ABC∶S△A′B′C′=BC∶B′C′.
性质应用
(1)如图②,D是△ABC的边BC上的一点.若BD=3,DC=4,则S△ABD∶S△ADC= .
(2)如图③,在△ABC中,D,E分别是BC和AB边上的点.若BE∶AB=1∶2,CD∶BC=1∶3,S△ABC=1,则S△BEC= ,S△CDE= .
(3)如图③,在△ABC中,D,E分别是BC和AB边上的点.若BE∶AB=1∶m,CD∶BC=1∶n,S△ABC=a,则S△CDE= .
二、代数模型类探究
例 【新定义题】(2022·青大附中二模)阅读下面的材料:
已知函数y=f(x)满足:对于自变量x的取值范围内的任意x1,x2,
(1)若x1<x2,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是增函数;
(2)若x1<x2,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是减函数.
例题:证明函数f(x)=(x>0)是减函数.
证明:设0<x1<x2,f(x1)-f(x2)=-==.
∵0<x1<x2,∴x2-x1>0,x1x2>0,
∴>0,即f(x1)-f(x2)>0,∴f(x1)>f(x2),∴函数f(x)=(x>0)是减函数.
根据以上材料回答下面的问题:
已知函数f(x)=+x(x<0),
f(-1)=+(-1)=0,f(-2)=+(-2)=-.
(1)计算:f(-3)= ,f(-4)= .
(2)猜想:函数f(x)=+x(x<0)是 (填“增”或“减”)函数.
(3)请仿照例题证明你的猜想.
三、数形结合类探究
例 【新定义题】(2022·市南二模)
新定义:如图①,在长方形ABCD中,点O为AD边上的一点(不与A,D重合).若一个小球从点O出发,依次在长方形各边上经过n次反弹后恰好回到点O(反弹点分别为P1,P2,P3,…,Pn,且每次反弹的入射角等于反射角),设此时的=k,则称k的值为n次完美反弹比(n≥3,且n为奇数).
在长方形ABCD中,设AB=x,AD=y.
问题提出:当n=3时,k与x,y之间有什么等量关系呢?
探究1:设每个小正方形的边长均为1.
(1)如图②,在长方形ABCD中,x=4,y=2.若小球从格点O出发,依次在AB,BC,CD边上经过3次反弹后恰好回到点O,显然,此时k=2.
(2)如图③,在长方形ABCD中,x=6,y=3.若小球从格点O出发,依次在AB,BC,CD边上经过3次反弹后恰好回到点O,显然,此时k=2.
图② 图③
图④
(3)如图④,在长方形ABCD中,x=9,y=3,若小球从格点O出发,依次在AB,BC,CD边上经过3次反弹后恰好回到点O,请在图④中用P1,P2,P3标记每条边上的反弹点,并画出小球每次反弹的轨迹,再直接写出此时k= .
……
问题解决1:通过归纳,当n=3时,k与x,y之间的等量关系是 .
探究2:当 n>3时,k与x,y之间又有什么等量关系呢?
(1)当n=5时,有图⑤、图⑥两种情况.请直接写出k与x,y之间所有可能的等量关系:
.
图⑤ 图⑥
(2)请直接写出当n=7时,k与x,y之间所有可能的等量关系: .
问题解决2:若长方形ABCD中,k为该长方形的n次完美反弹比(n>3且n为奇数),请直接写出k与n,x,y之间所有可能的等量关系: .
〖对应训练〗
1.(2022·市南一模)定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫作等补四边形.
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