内容正文:
专题4 综合与实践
2023宁夏数学
方法迁移型
类型1
示例1 (2022·宁夏)综合与实践
知识再现
如图1,Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以BC,CA,AB为边向外作的正方形的面积为S1,S2,S3.当S1=36,S3=100时,S2= 64 .
问题探究
如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)如图2,分别以BC,CA,AB为边向外作的等腰直角三角形的面积为S1,S2,S3,则S1,S2,S3之间的数量关系是 S1+S2=S3 .
64
S1+S2=S3
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(2)如图3,分别以BC,CA,AB为边向外作的等边三角形的面积为S4,S5,S6,试猜想S4,S5,S6之间的数量关系,并说明理由.
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(1)如图4,将图3中的△BCD绕点B逆时针旋转一定角度至△BGH,△ACE绕点A顺时针旋转一定角度至△AMN,GH,MN相交于点P.求证:S△PHN=S四边形PMFG;
实践应用
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(2)如图5,分别以图3中Rt△ABC的边BC,CA,AB为直径向外作半圆,再以所得图形为底面作柱体,BC,CA,AB为直径的半圆柱的体积分别为V1,V2,V3.若AB=4,柱体的高h=8,直接写出V1+V2的值.
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[分析] 知识再现:利用勾股定理和正方形的面积公式可求解;
问题探究:(1)利用勾股定理和直角三角形的面积公式可求解;
(2)过点D作DG⊥BC于点G,分别求出S4=BC2,S5=AC2,S6=AB2,由勾股定理可得AB2=AC2+BC2,即可得出S4+S5=S6;
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实践应用:(1)设AB=c,BC=a,AC=b,则HN=a+b-c,FG=c-a,MF=c-b,可证明△HNP是等边三角形,四边形MFGP是平行四边形,则=(a+b-c)2,S四边形PMFG=(c-a)(c-b),再由c2=a2+b2,可证明=;
(2)设AB=c,BC=a,AC=b,以AB为直径的圆的面积为S3、以BC为直径的圆的面积为S1、以AC为直径的圆的面积为S2,可得S1+S2=S3,又由V1+V2=(S1+S2)h=S3h=V3,即可求V1+V2=16π.
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[解答] 知识再现 解:64
[∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∴AB2=AC2+BC2,∴S1+S2=S3.
∵S1=36,S3=100,∴S2=64.]
问题探究
(1)解:S1+S2=S3
[∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∴AB2=AC2+BC2,
∴AB2=AC2+BC2,
∴S1+S2=S3.]
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(2)解:S4+S5=S6.
理由:∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∴AB2=AC2+BC2.
过点D作DG⊥BC于点G.
在等边三角形BCD中,CD=BC,CG=BC,
∴DG=BC,
∴S4=×BC×BC=BC2.
同理可得S5=AC2,S6=AB2,
∴AB2=AC2+BC2,
∴S4+S5=S6.
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实践应用
(1)证明:设AB=c,BC=a,AC=b,
∴HN=a+b-c,FG=c-a,MF=c-b.
∵△HGB是等边三角形,△ABF是等边三角形,
∴HG∥AF,MN∥BF,
∴∠HPN=60°,
∴△HNP是等边三角形,四边形MFGP是平行四边形,
∴=(a+b-c)2,S四边形PMFG=(c-a)(c-b).
∵△ABC是直角三角形,
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∴c2=a2+b2,
∴(a+b-c)2=(a2+b2+c2+2ab-2bc-2ac)=(c2+ab-bc-ac)=(c-a)(c-b),
∴=
(2)解:V1+V2=16π. [设AB=c,BC=a,AC=b,以AB为直径的圆的面积为S3、以BC为直径的圆的面积为S1、以AC为直径的圆的面积为S2.
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∵△ABC是直角三角形,
∴c2=a2+b2,
∴c2=a2+b2,
∴S1+S2=S3.
∵V1=S1h,V2=S2h,V3=S3h,
∴V1+V2=(S1+S2)h=S3h=V3.
∵AB=4,h=8,
∴V3=S3h=×π×4×8=16π,
∴V1+V2=16π.]
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1.(202