内容正文:
专项十一 阅读理解型问题
阅读理解型问题主要有新定义几何概念型阅读题、方法学习型阅读题、类比探究型阅读题,在中考中以解答题形式出现,分值在8~10分左右,考查的知识点可以是几何知识,也可以是代数知识,培养学生的抽象能力、几何直观、推理能力、创新意识及模型观念等数学素养.
题型1 新定义几何概念型阅读题
(2024山西)阅读与思考
下面是博学小组研究性学习报告的部分内容,请认真阅读,并完成相应任务.
关于“等边半正多边形”的研究报告
博学小组
研究对象:等边半正多边形
研究思路:类比三角形、四边形,按“概念-性质-判定”的路径,由一般到特殊进行研究
研究方法:观察(测量、实验)-猜想-推理证明
研究内容:
【一般概念】 对于一个凸多边形(边数为偶数),若其各边都相等,且相间的角相等、相邻的角不相等,我们称这个凸多边形为等边半正多边形.如图1,我们学习过的菱形(正方形除外)就是等边半正四边形,类似地,还有等边半正六边形、等边半正八边形……
【特例研究】 根据等边半正多边形的定义,对等边半正六边形研究如下:
概念理解:如图2,如果六边形ABCDEF是等边半正六边形,那么AB=BC=CD=DE=EF=FA,∠A=∠C=∠E,∠B=∠D=∠F,且∠A≠∠B.
性质探索:根据定义,探索等边半正六边形的性质,得到如下结论:
内角:等边半正六边形相邻两个内角的和为____▲____°.
对角线:……
任务:
(1)直接写出研究报告中“▲”处空缺的内容:______.
(2)如图3,六边形ABCDEF是等边半正六边形.连接对角线AD,猜想∠BAD与∠FAD的数量关系,并说明理由;
(3)如图4,已知△ACE是正三角形,⊙O是它的外接圆.请在图4中作一个等边半正六边形ABCDEF(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
解:(1)240.
(2)∠BAD=∠FAD,理由如下:
如图,连接BD,FD.
∵六边形ABCDEF是等边半正六边形,
∴AB=BC=CD=DE=EF=FA,∠C=∠E.
∴△BCD≌△FED(SAS),∴BD=FD.
在△ABD与△AFD中,
∴△BAD≌△FAD(SSS),∴∠BAD=∠FAD.
(3)答案不唯一.
作法一: 作法二:
如图,六边形ABCDEF即为所求.
在学习特殊四边形的过程中,我们积累了一定的研究经验,请运用已有经验,对“邻等对补四边形”进行研究.
定义:至少有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做邻等对补四边形.
(1)操作判断
用分别含有30°和45°角的直角三角形纸板拼出如图1所示的4个四边形,其中是邻等对补四边形的有________(填序号).
(2)性质探究
根据定义可得出邻等对补四边形的边、角的性质.下面研究与对角线相关的性质.
如图2,四边形ABCD是邻等对补四边形,AB=AD,AC是它的一条对角线.
①写出图中相等的角,并说明理由;
②若BC=m,DC=n,∠BCD=2θ,求AC的长(用含m,n,θ的式子表示).
(3)拓展应用
如图3,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,分别在边BC,AC上取点M,N,使四边形ABMN是邻等对补四边形.当该邻等对补四边形仅有一组邻边相等时,请直接写出BN的长.
解:(1)②④.
(2)①∠ACD=∠ACB,理由:
如图,延长CB至点E,使BE=DC,连接AE.
∵四边形ABCD是邻等对补四边形,
∴∠ABC+∠D=180°.
∵∠ABC+∠ABE=180°,∴∠ABE=∠D.
∵AB=AD,∴△ABE≌△ADC(SAS),
∴∠E=∠ACD,AE=AC,
∴∠E=∠ACB,∴∠ACD=∠ACB.
②如图,过点A作AF⊥EC于F,
∵AE=AC,∴CF=CE=(BC+BE)=(BC+DC)=.
∵∠BCD=2θ,∴∠ACD=∠ACB=θ,
在Rt△AFC中,cos θ=,
∴AC==.
(3)或. 解法提示:
∵∠B=90°,AB=3,BC=4,
∴AC==5.
∵四边形ABMN是邻等对补四边形,
∴∠ANM+∠B=180°,∴∠ANM=90°.
①当AB=BM时,如图,连接AM,过N作NH⊥BC于H,
∴AM2=AB2+BM2=18.在Rt△AMN中,
MN2=AM2-AN2=18-AN2,
在Rt△CMN中,MN2=CM2-CN2=(4-3)2-(5-AN)2,
∴18-AN2=(4-3)2-(5-AN)2,
解得AN=4.2,∴CN=.
∵∠NHC=∠ABC=90°,∠C=∠C,
∴△NHC∽△ABC,
∴==,即==,
∴NH=,CH=,∴BH=,
∴BN==.
②当AN=AB时,如图,连接AM,
∵AM=AM,∴Rt△ABM≌Rt△ANM(HL),
∴BM=NM,故不符合题意,舍去.
③当AN=MN时,如图,连接AM,过N作NH⊥BC于H,
∵∠MNC=∠ABC=90°,∠C=∠C,
∴△CMN∽△CAB,
∴=,即=,解得CN=.
∵∠NHC=∠ABC=90°,∠C=∠C,
∴△NHC∽△ABC,
∴==,即==,
∴NH=,CH=,∴BH=,
∴BN==.
④当BM=MN时,如图,连接AM,
∵AM=AM,
∴Rt△ABM≌Rt△ANM(HL),
∴AN=AB,故不符合题意,舍去.
综上,BN的长为或.
题型2 方法学习型阅读题
(2024吉林)小明在学习时发现四边形面积与对角线存在关联,下面是他的研究过程:
【探究论证】
(1)如图①,在△ABC中,AB=BC,BD⊥AC,垂足为点D.若CD=2,BD=1,则S△ABC=________.
(2)如图②,在菱形A′B′C′D′中,A′C′=4,B′D′=2,则S菱形A′B′C′D′=________.
(3)如图③,在四边形EFGH中,EG⊥FH,垂足为点O.
若EG=5,FH=3,则S四边形EFGH=______;
若EG=a,FH=b,猜想S四边形EFGH与a,b的关系,并证明你的猜想.
【理解运用】
(4)如图④,在△MNK中,MN=3,KN=4,MK=5,点P为边MN上一点.小明利用直尺和圆规分四步作图:
(ⅰ)以点K为圆心,适当长为半径画弧,分别交边KN,KM于点R,I;
(ⅱ)以点P为圆心,KR长为半径画弧,交线段PM于点I′;
(ⅲ)以点I′为圆心,IR长为半径画弧,交前一条弧于点R′,点R′,K在MN同侧;
(ⅳ)过点P画射线PR′,在射线PR′上截取PQ=KN,连接KP,KQ,MQ.
请你直接写出S四边形MPKQ的值.
解:(1)2 (2)4
(3).猜想:S四边形EFGH=.
证明:∵EG⊥FH,∴S△EFG=EG·FO,S△EHG=EG·HO,
∴S四边形EFGH=S△EFG+S△EHG=EG·FO+EG·HO=EG·FH=.
(4)根据尺规作图可知:∠QPM=∠MKN,
∵在△MNK中,MN=3,KN=4,MK=5,∴MK2=MN2+KN2,
∴△MNK是直角三角形,且∠MNK=90°,
∴∠NMK+∠MKN=90°.
∵∠QPM=∠MKN,∴∠NMK+∠QPM=90°,∴MK⊥PQ.∵PQ=KN=4,MK=5,
∴根据(3)中结论得S四边形MPKQ=MK·PQ=10.
综合与实践
【主题】 滤纸与漏斗
【素材】 如图1所示:
①一张直径为10 cm的圆形滤纸;
②一只漏斗口直径与母线均为7 cm的圆锥形过滤漏斗.
【实践操作】
步骤1:取一张滤纸;
步骤2:按如图2所示步骤折叠好滤纸;
步骤3:将其中一层撑开,围成圆锥形;
步骤4:将围成圆锥形的滤纸放入如图1所示漏斗中.
【实践探索】
(1)滤纸是否能紧贴此漏斗内壁(忽略漏斗管口处)?用你所学的数学知识说明.
(2)当滤纸紧贴漏斗内壁时,求滤纸围成圆锥形的体积.(结果保留π)
解:(1)滤纸能紧贴此漏斗内壁.理由如下:
如图作出示意图,由题意知AB=AC=BC=7 cm,
折叠后CD=CE=×10=5 cm.
∵底面周长为×10π=5π cm,
∴DE·π=5π cm,∴DE=5 cm,
∴==,∴△CDE∽△CAB,
∴滤纸能紧贴此漏斗内壁.
(2)由(1)知CD=DE=CE=5 cm,
∴∠CDE=60°,过C作CF⊥DE于点F,则DF=DE= cm,在Rt△CDF中,CF2== cm,
∴V=π·2××=π cm3.
即圆锥形的体积是π cm3.
(2024乐山)在一堂平面几何专题复习课上,刘老师先引导学生解决了以下问题:
【问题情境】
如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E在边BC上,且∠DAE=45°,BD=3,CE=4,求DE的长.
解:如图2,将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACD′,连接ED′.
由旋转的特征得∠BAD=∠CAD′,∠B=∠ACD′,AD=AD′,BD=CD′.
∵∠BAC=90°,∠DAE=45°,
∴∠BAD+∠EAC=45°.
∵∠BAD=∠CAD′,∴∠CAD′+∠EAC=45°,即∠EAD′=45°.∴∠DAE=∠D′AE.
在△DAE和△D′AE中,AD=AD′,∠DAE=∠D′AE,AE=AE,∴__①__.∴DE=D′E.
又∵∠ECD′=∠ECA+∠ACD′=∠ECA+∠B=90°,∴在Rt△ECD′中,__②__.
∵CD′=BD=3,CE=4,
∴DE=D′E=__③__.
【问题解决】
上述问题情境中,“①”处应填:______;“②”处应填:______;“③”处应填:______.
刘老师进一步谈到:图形的变化强调从运动变化的观点来研究,只要我们抓住了变化中的不变量,就能以不变应万变.
【知识迁移】
如图3,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,满足△CEF的周长等于正方形ABCD的周长的一半,连接AE,AF,分别与对角线BD交于M,N两点.探究BM,MN,DN的数量关系并证明.
【拓展应用】
如图4,在矩形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.探究BE,EF,DF的数量关系:______(直接写出结论,不必证明).
【问题再探】
如图5,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D,E在边AC上,且∠DBE=45°.设AD=x,CE=y,求y与x的函数解析式.
解:【问题解决】 ①△ADE≌△AD′E(SAS),
②EC2+CD′2=ED′2,③5.
【知识迁移】 DN2+BM2=MN2.
证明:如图,将△ABE绕点A逆时针旋转90°,得到△ADF′.
过点D作DH⊥BD交边AF′于点H,连接NH.
由旋转的特征得AE=AF′,BE=DF′,∠BAE=∠DAF′.
由题意得EF+EC+FC=DC+BC=DF+FC+EC+BE,
∴EF=DF+BE=DF+DF′=F′F.
在△AEF和△AF′F中,AE=AF′,EF=F′F,AF=AF,
∴△AEF≌△AF′F(SSS),∴∠EAF=∠F′AF.
又∵BD为正方形ABCD的对角线,
∴∠ABD=∠ADB=45°.
∵DH⊥BD,
∴∠ADH=∠HDB-∠ADB=45°.
在△ABM和△ADH中,∠BAM=∠DAH,AB=AD,∠ABM=∠ADH,
∴△ABM≌△ADH(ASA),∴AM=AH,BM=DH.
在△AMN和△AHN中,AM=AH,
∠MAN=∠HAN,AN=AN,
∴△AMN≌△AHN(SAS),∴MN=HN.
在Rt△HND中,DN2+DH2=HN2,
∴DN2+BM2=MN2.
【拓展应用】 2BE2+2DF2=EF2.
【问题再探】 如图,将△BEC绕点B逆时针旋转90°,得到△BE′C′,连接E′D.过点E作EG⊥BC,垂足为点G,过点E′作E′G′⊥BC′,垂足为G′.过点E′作E′F∥BA,过点D作DF∥BC交AB于点H,E′F,DF交于点F.
由旋转的特征得BE=BE′,∠CBE=∠C′BE′,EG=E′G′,BG=BG′.
∵∠ABC=90°,∠DBE=45°,
∴∠CBE+∠DBA=45°,
∴∠C′BE′+∠DBA=45°,即∠DBE′=45°.
在△EBD和△E′BD中,BE=BE′,∠DBE=∠DBE′,BD=BD,
∴△EBD≌△E′BD(SAS),∴DE=DE′.
∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3,
∴AC==5.
又∵AD=x,CE=y,∴DE′=DE=5-x-y.
∵DF∥BC,∴∠ADH=∠C,∠AHD=∠ABC=90°,
∴△AHD∽△ABC,∴===,即AH=x,HD=x,
∴HB=AB-AH=4-x,同理可得EG=y,GC=y.
∴E′G′=y,BG′=BG=3-y.
∵E′G′⊥AB,∠ABC=90°,∴E′G′∥BC∥FD.
又∵E′F∥AB,∠FHG′=∠AHD=90°,
∴四边形FE′G′H为矩形.
∴∠F=90°,FH=E′G′=y,DF=DH+FH=x+y,
FE′=HG′=HB-BG′=4-x-=1-x+y,
在Rt△E′FD中,E′F2+DF2=E′D2,
∴2+2=(5-x-y)2,解得y=.
题型3 类比探究型阅读题
(2024凉山)阅读下面材料,并解决相关问题:
下图是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点……第n行有n个点……
容易发现,三角点阵中前4行的点数之和为10.
(1)探索:三角点阵中前8行的点数之和为______,前15行的点数之和为______,那么,前n行的点数之和为______.
(2)体验:三角点阵中前n行的点数之和______(填“能”或“不能”)为500.
(3)运用:某广场要摆放若干种造型的盆景,其中一种造型要用420盆同样规格的花,按照第一排2盆,第二排4盆,第三排6盆……第n排2n盆的规律摆放而成,则一共能摆放多少排?
解:(1)36;120;n(n+1).
(2)不能.
(3)同理,前n行的点数之和为2+4+6+…+2n=2×(1+n)×n=n(n+1),
由题意得n(n+1)=420,得n2+n-420=0,即(n+21)(n-20)=0,
解得n=20或n=-21(舍去),
∴一共能摆放20排.
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