内容正文:
2025-2026学年 九年级上学期数学材料阅读题、情景题训练(规律探究方向)-中考一轮压轴复习(福建专用)
规律探究问题长难阅读题专题训练汇编
考点一 以旋转/折叠为背景的材料阅读类问题
1.综合与实践
在综合与实践课上,老师让同学们以“图形的旋转”为主题开展数学探究活动.其中老师给同学们提供的学具有:等腰直角三角尺、若干四边形纸片.
(1)【操作判断】将四边形纸片与等腰直角三角尺按如图1放置,三角尺的边,分别与四边形的边,交于,两点,经测量得,.小明将绕点顺时针旋转,此时点与点重合,点的对应点为,通过推理小明得出了.
根据以上信息,请填空:
①的度数等于______;
②线段,,之间的数量关系为______.
(2)【迁移探究】小明将四边形纸片换成了图2中的形状,若,,,,分别在,上,且,线段,,之间的数量关系是否仍成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请举反例说明.
(3)【拓展应用】如图3,已知,,.小明以点为旋转中心,逆时针转动等腰直角三角尺,其中射线,分别交射线于点,,当点恰好为线段的三等分点时,请直接写出以、、为三边构成的三角形的面积.
【答案】(1)①45;②
(2)仍然成立,见解析
(3)或24
【难度】0.4
【分析】(1)①根据旋转的性质得到,然后证明出,然后根据全等三角形的性质得到;
②根据旋转的性质得到,根据全等三角形的性质得到,然后根据线段的和差求解即可;
(2)将绕点旋转顺时针得,与重合,根据题意证明出,得到,进而求解即可;
(3)根据题意分两种情况讨论:和,首先根据旋转的性质构造全等三角形,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:①绕点顺时针旋转得到,
,
,
,
,
,
,
故答案为:45;
②绕点顺时针旋转得到,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:仍然成立
,
如图所示,将绕点旋转顺时针得,与重合,
,,,
又,
,即,,三点在一条直线上,
,
,
,
在和中,
,,,
,
,
,
;
(3)解:如图所示,当时,
将绕点顺时针旋转得到,
,,
,
,,
由题意可得,,
,,
,
由(1)得,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得,
,
,
∴,即以、、为三边构成的三角形的面积为6;
如图所示,当时,
将绕点顺时针旋转得到,
,
,,
,
,
,
,
,则,
由(1)得,
设,则,
在中,,
,
解得,
,
∴,
∴,即以、、为三边构成的三角形的面积为24.
综上所述,以、、为三边构成的三角形的面积为24或6.
【点睛】此题考查了旋转的性质,全等三角形的性质和判定,等腰直角三角形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
2.综合与实践课上、数学老师让同学们通过折纸进行探究活动.
【动手操作】
如图1,将平行四边形纸片沿过顶点的直线折叠,使得点落在边上的点处,折痕交于点,再沿着过点的直线折叠,使得点落在边上的点处,折痕交于点.将纸片展平,画出对应点,及折痕,,连接,,.
【初步探究】
(1)确定和的位置关系及线段和的数量关系.
求知小组经过一番思考和研讨后,发现,证明过程如下:
由折叠,可知,.
又由平行四边形的性质,可知,∴.
∴①______.∴.
先测量和的长度,猜想其关系为②______.
奋进小组经过一番思考和研讨后,发现在寻找和的数量关系时,方法不一:
方法一:证明,得到,再由可得结论.
方法二:过点作的平行线交于点,构造平行四边形,然后证可得结论
补充上述过程中横线上的内容:①______;②______.
【类比探究】
(2)如图2,将平行四边形纸片特殊化为矩形纸片,重复上述操作.请判断和的位置关系及和的数量关系是否发生变化,并说明理由.
【拓展运用】
(3)如图3,在矩形中,,按上述操作折叠并展开后,过点作交于点,连接.当为直角三角形时,直接写出的长.
【答案】(1)①;②;(2)不发生变化.理由见解析;(3)的长为或
【难度】0.4
【分析】(1)由平行四边形的性质,折叠的性质及平行线的性质可得出答案;
(2)由折叠的性质可得出,.证出.过点作交于点,由折叠的性质,可知,证出.则可得出结论;
(3)可分和 两种情况讨论.由勾股定理及直角三角形的性质可得出答案.
【详解】解:(1)补充内容为:①;②.
故答案为:①;②;
(2)不发生变化.
理由如下:由折叠的性质,可知,.
又∵,
.
.
∴.
过点作交于点,
如图1所示,则.
∵,,
四边形为平行四边形.
.
∵,
.
将矩形纸片沿过顶点的直线折叠,
,
.
.
由折叠的性质,可知,
.
(3),
不可能为直角.
则可分和两种情况讨论.
①当时,
如图2所示.
,
,
,,三点共线,
即.
由(2)可知四边形为平行四边形,
此时四边形为菱形,
.
又,
.
,
设,则,.
在中,,
即,
解得.
.
由(2)可知,
;
②当时,
如图3所示.设,则,,
,,
∴.
又∵,
∴,
.
又,
.
.
,
,
即.
又,
,
.
,
解得 或 (舍去).
,
由(2)可知,
.
综上所述,的长为或.
【点睛】本题是几何变换综合题,考查了矩形的性质,折叠的性质,菱形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,直角三角形的性质,勾股定理等知识;熟练掌握以上知识是解题的关键.
考点二 以圆为背景的材料阅读类问题
3.阅读理解:
(1)【学习心得】学习完“圆”这一章内容后,有一些几何问题,如果添加辅助圆,可以使问题变得容易.我们把这个过程称为“化隐圆为显圆”.这类题目主要是两种类型.
①类型一,“定点定长”:
如图1,在中,,,D是外一点,且,求的度数.
解:由题意,若以点(定点)为圆心,(定长)为半径作辅助圆(可在图1中画出辅助圆),则点、必在上,是所对的圆心角,而是所对的圆周角,从而可容易得到________.
②类型二,“定角定弦”:
如图2,中,,,,是内部的一个动点,且满足,求线段长的最小值.
请将以下解题过程补充完整.
解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴_______,(定角)
∴点在以(定弦)为直径的上,
如图2,连接交于点,此时最小.
请完成后面的解题过程.
(2)【方法应用】如图3,在矩形中,已知,,点是边上一动点(点P不与B,C重合),连接,作点关于直线的对称点,则线段的最小值为________(直接写结果).
(3)【能力拓展】如图4,在正方形中,,动点E,F分别在边,上移动,且满足.连接和,交于点P.点E从点D开始运动到点C时,点P也随之运动,请求出点的运动路径长.
【答案】(1)①28;②见解析;(2)4;(3)
【难度】0.4
【分析】(1)①根据圆周角定理:在同圆或等圆中,一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半即可得;
②先求出,从而可得点在以(定弦)为直径的上,然后连接交于点,此时最小,根据圆的性质可得,利用勾股定理求出的长,根据线段长的最小值等于即可得;
(2)连接,先利用矩形的性质、勾股定理可得,再根据轴对称的性质可得,从而可得点在以点为圆心,为半径的圆上运动,则当点在线段上时,的值最小,最小值为,由此即可得;
(3)先证出,根据全等三角形的性质可得,从而可得,则点的运动路径是在以为直径的圆的上,再利用等腰三角形的性质和直角三角形的性质可得,,最后利用弧长公式计算即可得.
【详解】解:(1)①∵,,
∴如图1,以点(定点)为圆心,(定长)为半径作辅助圆,则点、必在上,
∵是所对的圆心角,而是所对的圆周角,且,
∴,
故答案为:28.
②∵,
∴,
∵,
∴,
∴,(定角)
∴点在以(定弦)为直径的上,
如图2,连接交于点,此时最小.
∵的直径,
∴,
在中,,
∴线段长的最小值为.
(2)如图3,连接,
∵在矩形中,,,
∴,
∵点与点关于直线的对称,
∴,
∴点在以点为圆心,为半径的圆上运动,
∴当点在线段上时,的值最小,最小值为,
故答案为:4.
(3)如图4,连接,交于点,
∵四边形是正方形,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴在点的运动过程中,始终有,
又∵点从点开始运动到点时,点也随之运动,
∴点的运动路径是在以为直径的圆的上,
如图4,取的中点,连接,
∴,,
∴点的运动路径长为.
【点睛】本题考查了圆周角定理、弧长公式、正方形的性质、轴对称的性质、勾股定理、等腰三角形的性质等知识,较难的是题(3),正确找出点的运动路径是解题关键.
考点三 以材料列举为背景的材料阅读类问题
4.【问题提出】如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,有多少种不同的选择方法?
【问题探究】为发现规律,我们采用一般问题特殊化的策略,先从最简单的问题入手,再逐次递进,最后得出一般性的结论.
探究一:如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,会有多少种不同的选择方法?
当,时,显然有种不同的选择方法;
当,时,有,;,;,这种不同的选择方法;
当,时,有________种不同的选择方法;
……
由上可知:从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法.
探究二:如果从,个连续的自然数中选择个,个……个连续的自然数,分别有多少种不同的选择方法?
我们借助下面的框图继续探究,发现规律并应用规律完成填空.
...
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法;
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法;
……
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法;
……
由上可知:如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,有______种不同的选择方法.
【问题解决】如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法.
【实际应用】我们运用上面探究得到的结论,可以解决生活中的一些实际问题.
(1)今年国庆七天长假期间,小亮想参加某旅行社组织的青岛两日游,在出行日期上,他共有______种不同的选择.
(2)星期天,小明、小强和小华三个好朋友去电影院观看《我和我的祖国》,售票员李阿姨为他们提供了第七排号到号的电影票让他们选择,如果他们想拿三张连号票,则一共有______种不同的选择方法.
【拓展延伸】如图,将一个的图案放置在的方格纸中,使它恰好盖住其中的四个小正方形,共有______种不同的放置方法.
【答案】探究一:;;探究二:;;;;【问题解决】【实际应用】(1);(2);
【拓展延伸】35.
【难度】0.4
【分析】探究一: 观察规律可知,选择方法的数量比数的个数少1,由此可得结果;
探究二:选择个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少2,选择4个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少3,以此类推,选择8个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少7,选择n个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少n-1
[问题解决]将探究二结论中的100换成m即可;
[实际应用](1)将m=7,n=2,代入之前的结论即可; (2)号到号总共13张电影票,将m=13,n=3,代入结论即可;
[拓展延伸] 图案向右移动,每次一格,可得横向的放置方法数,图案向下移动,每次一格,可得纵向的放置方法数,两者相乘即为总数.
【详解】探究一: 当,时,由图可知有4种不同的选择方法,根据规律可知,从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有种不同的选择方法;
探究二:选择个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少2,
选择4个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少3,
以此类推,选择8个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少7,
选择n个连续的自然数,选择方法的数量比数的个数少n-1,
故从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有100-2=98种不同的选择方法;
故从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有100-3=97种不同的选择方法;
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有100-7=93种不同的选择方法;
……
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有(100-n+1)种不同的选择方法.
[问题解决]
由规律可知,从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有种不同的选择方法.
[实际应用](1)从连续7天选择连续2天,则m=7,n=2,总共有种选择;
(2)号到号总共13张电影票,选择3连号,则m=13,n=3,总共有种不同选择;
[拓展延伸] 图案向右移动,每次一格,可看作8选2,可得7种放置方法,图案向下移动,每次一格,可看作6选2,可得5种放置方法,故总共7×5=35种放置方法.
【点睛】本题考查探究规律问题,先从最简单的问题入手,再逐次递进,最后得出一般性的结论是解决此类问题的关键.
5.某数学活动小组用圆形卡片摆图形来探究规律,图1中有1个圆,图2中有4个圆,图3中有11个圆,图4中有22个圆,那么图n(n为正整数)中有多少个圆呢?三位小组成员分别进行了如下探究.
航航同学先把圆的个数填入下表,并对这一列数字的变化进行探究:
序号
图1
图2
图3
图4
图5
…
图n
个数
1
4
11
22
a
…
b
变化
1
…
…
航航同学又对这个数字变化进一步分析:
;
;
;
;
;
…
∴图n为
.
悦悦同学是从图形上进行找规律的,她将圆心按一定规律连接起来,如图:
她发现图1中有1个圆,图2中有个圆,图3中有个圆,图4中有个圆,……于是她得到图n中有c个圆,化简后,与航航的结果一样.
涛涛同学的方法与悦悦类似,但是他提出一个问题:是否存在连续两个图形,它们圆的个数之和为383?
(1)请你补充航航和悦悦的探究,即______,______,______;
(2)请你解决涛涛同学提出的问题.
【答案】(1);;
(2)存在连续两个图形,即图10和图11,它们圆的个数之和为383
【难度】0.4
【分析】本题考查了图形的变化类问题.解决此类探究性问题,关键在观察、分析已知数据,寻找它们之间的相互联系,探寻其规律.
仔细观察图形发现:每一个图形的中心有一个圆,周围是图形序数减1的差乘图形序数2倍减1的差.利用这一规律解题即可.
【详解】(1)解:补充航航同学的分析:
,
.
补充悦悦同学的分析:
图n中有个圆,
∴.
故答案为:37;;.
(2)解:存在连续两个图形,它们圆的个数之和为383,
由题意得,
解得,(舍去),
存在连续两个图形,即图10和图11,它们圆的个数之和为383.
6.【学习方法】
数学中,常对同一个量(图形的面积、点的个数、三角形的内角和等)用两种不同的方法计算,从而建立相等关系,我们把这一思想称为“算两次”.“算两次”也称做富比尼原理,是一种重要的数学思想.
例如:
图1,将n行n列的棋子排成一个正方形,我们用两种不同的方法计算棋子的个数:
算法Ⅰ:
类比正方形面积的计算,图形可以看作n行棋子,每行都有n枚,因此棋子的总数是:
n×n=n2
算法Ⅱ:
沿虚线将图案分割,可以发现:
第一层虚线内有1枚棋子,
第二层虚线内有3枚棋子,
第三层虚线内有5枚棋子…
第n层虚线内有(2n﹣1)枚棋子,
则棋子总数为1+3+5+7+…+2n﹣1
由此可得:1+3+5+7+…+2n﹣1=n2
【类比尝试】
如图2,两个边长分别为a、b、c的直角三角形和一个两条直角边都是c的直角三角形拼成一个梯形.请用两种不同的方法计算梯形的面积,并写出你发现的结论.
算法Ⅰ:
算法Ⅱ:
你发现的结论是 .
经过整理,这个结论恰好可以证明我们学过的重要定理 .
【拓展探究】
富比尼原理给我们重要的启发:
从同一个问题的不同角度展开探究,往往会有惊喜地发现.
问题:
n边形有n个顶点,在它的内部再画m个点,以这(m+n)个点为顶点,把n边形剪成若干个三角形,设最多可以剪得y个这样的三角形.可以用含m、n的代数式表示y吗?
问题探究:
为了解决这个问题,我们先从简单的情况入手:
(一)研究最简单的多边形﹣﹣三角形.
三角形有3个顶点,在它的内部再画m个点,把三角形剪成若干个三角形,设最多可以剪得y个这样的三角形,那么可以用含有m的代数式来表示y吗?
方法Ⅰ:关注要素﹣﹣三角形内部每增加一个点,与最多可以剪得多少个三角形之间的关系.
从n=3,m=1开始研究:
当n=3,m=1时,最多可以把原三角形剪成3个三角形;
当n=3,m=2时,最多可以把原三角形剪成(3+2)个三角形;
当n=3,m=3时,最多可以把原三角形剪成(5+2)个三角形;
…
进行从特殊到一般的归纳:
对于一般的情形,在三角形内画m个点,第一个点将三角形分成了3个三角形,三角形内部每增加一个点,可增加 个三角形.
故n=3时,用含有m的代数式表示y= ;
方法Ⅱ:关注要素﹣﹣顶点数对组成三角形的作用.
三角形的三个顶点和它内部的1个点,共4个点,以这4个点为顶点,最多可以组成3个互不重叠的小三角形.
三角形的三个顶点和它内部的2个点,共5个点,以这5个点为顶点,最多可以组成5个互不重叠的小三角形.
三角形的三个顶点和它内部的3个点,共6个点,以这6个点为顶点,最多可以组成7个互不重叠的小三角形.
…
进行从特殊到一般的归纳:
三角形的三个顶点和它内部的m个点,共(m+3)个点,以这(m+3)个点为顶点,最多可以组成
个互不重叠的小三角形.
以三角形的三个顶点和它内部的m个点,可把三角形最多剪成 个互不重叠的小三角形.
(二)在四边形中研究类似的问题.
四边形有4个顶点,在它的内部再画m个点,把四边形剪成若干个三角形,设最多可以剪得y个三角形,那么可以用含有m的代数式来表示y吗?
方法Ⅰ:
对于一般的情形,在四边形内画m个点,第一个点将四边形分成了4个三角形;四边形内部每增加一个点,可增加 个三角形.
故n=4时,用含有m的代数式来表示y:y= .
方法Ⅱ:
四边形的四个顶点和它内部的m个点,共(m+4)个点,以这(m+4)个点为顶点,最多可以组成 个互不重叠的小三角形.
问题解决:
对于一般的情形,在n边形内画m个点,通过多角度探究、归纳猜想和算两遍方法的验证,可得y= (用含m、n的代数式表示).
【答案】类比尝试:见解析;拓展探究:2,3+2(m﹣1),2m+1,2m+1;问题解决:n+2(m﹣1)
【难度】0.4
【分析】类比尝试:用两种方法,构建关系式,可得结论.
拓展探究:用两种方法,从特殊到一般的归纳解决问题即可.
问题解决:用两种方法,构建关系式求解即可.
【详解】解:类比尝试:算法Ⅰ:直角梯形的面积=,
算法Ⅱ:直角梯形的面积==,
发现的结论:=,
学过的重要定理:a2+b2=c2.
故答案为:=,a2+b2=c2.
问题探究:(一)对于一般的情形,在三角形内画m个点,第一个点将三角形分成了3个三角形,三角形内部每增加一个点,可增加2个三角形.
故n=3时,用含有m的代数式表示y=3+2(m﹣1).
方法Ⅱ:关注要素﹣﹣顶点数对组成三角形的作用.
三角形的三个顶点和它内部的1个点,共4个点,以这4个点为顶点,最多可以组成3个互不重叠的小三角形.
三角形的三个顶点和它内部的2个点,共5个点,以这5个点为顶点,最多可以组成5个互不重叠的小三角形.
三角形的三个顶点和它内部的3个点,共6个点,以这6个点为顶点,最多可以组成7个互不重叠的小三角形.
…
进行从特殊到一般的归纳:
三角形的三个顶点和它内部的m个点,共(m+3)个点,以这(m+3)个点为顶点,最多可以组成(2m+1)个互不重叠的小三角形.
以三角形的三个顶点和它内部的m个点,可把三角形最多剪成(2m+1)个互不重叠的小三角形.
故答案为:2,3+2(m﹣1),2m+1,2m+1.
(二)方法Ⅰ:对于一般的情形,在四边形内画m个点,第一个点将四边形分成了4个三角形;四边形内部每增加一个点,可增加2个三角形.
故n=4时,用含有m的代数式来表示y:y=4+2(m﹣1).
方法Ⅱ:四边形的四个顶点和它内部的m个点,共(m+4)个点,以这(m+4)个点为顶点,最多可以组成(2m+2)个互不重叠的小三角形.
故答案为:2,4+2(m﹣1),2m+2.
问题解决:方法一:y个三角形,共3y条边,其中n边形的每边都只使用一次,其他边都各使用两次,所以n边形内部共有 (3y﹣n)÷2条线段;
方法二:n边形内部有1个点时,其内部共有n条线段,共分成n个三角形,每增加一个点,都必在某个小三角形内,从而增加3条线段,所以n边形内部有m个点时,其内部共有n+3(m﹣1)条线段,
由 (3y﹣n)÷2=n+3(m﹣1),
化简得:y=n+2(m﹣1).
故答案是:n+2(m﹣1).
【点睛】熟练理解并运用类比推理思想,掌握从特殊到一般的推理方法是解答本题的关键.
考点四 以课本习题为背景的材料阅读类问题
7.通过对苏科版九(上)教材一道习题的探索研究,“在一次聚会中,有45个人,每两个参加聚会的人都互相握了一次手,一共握了多少次手?”
对这个问题,我们可以作这样的假设:第1个学生分别与其他44个学生握手,可握44次手;第2个学生也分别与其他44个学生握手,可握44次手;……依此类推,第45个学生与其他44个学生握手,可握44次手,如此共有次握手,显然此时每两人之间都按握了两次手进行计算的.因此,按照题意,45个人每两人之间握一次手共握了次手.像这样解决问题的方法我们不妨称它为“握手解法”.
(1)若本次聚会共有n个人,每两个参加聚会的人都互相握了一次手,一共握了多少次手.请灵活运用这一知识解决下列问题.
(2)一个QQ群中有若干好友,每个好友都分别给群里其他好友发送了一条信息,这样共有378条信息,这个QQ群中共有多少个好友?
(3)已知一条直线上共有5个点,那么这条直线上共有几条线段?
(4)利用(3)的结论解决问题:已知由边长为1的正方形拼成如图所示的矩形,图中共有①多少个矩形?②多少个正方形?
【答案】(1)
(2)28个好友
(3)10条
(4)①;②40个
【难度】0.85
【分析】本题考查了一元二次方程的应用和图形的变化规律.掌握“握手解法”的计算方法和计算式子是解题的关键.
(1)根据阅读材料得到规律;
(2)利用(1)中的规律进行答题;
(3)利用(1)中的规律进行答题;
(4)利用列表法进行解答.
【详解】(1)解:∵本次聚会共有n个人,每两个参加聚会的人都互相握了一次手,
∴一共握手次.
(2)解:设这个QQ群中有x好友,
∵每个好友都分别给群里其他好友发送了一条信息,共有378条信息,
∴,
解得(舍去).
∴.
答:28个好友.
(3)解:∵一条直线上共有5个点,
∴这条直线上共有线段条.
(4)解:①图中上有6个点,
可得上有个线段;
上有5个点,
可得上有个线段.
而上的任一条线段与上的任一条线段“握手”,都会构成一个矩形,
∴图中共有个矩形.
②上的线段与上的线段“握手”时,要构成正方形,就要求“握手”的两条线段必须相等.如下表:
线段长度
上的条数
上的条数
“握手”次数
1
5
4
2
4
3
3
3
2
4
2
1
由表中可得,共“握手”次,
即图中共有40个正方形.
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规律探究问题长难阅读题专题训练汇编
考点一 以旋转/折叠为背景的材料阅读类问题
1.综合与实践
在综合与实践课上,老师让同学们以“图形的旋转”为主题开展数学探究活动.其中老师给同学们提供的学具有:等腰直角三角尺、若干四边形纸片.
(1)【操作判断】将四边形纸片与等腰直角三角尺按如图1放置,三角尺的边,分别与四边形的边,交于,两点,经测量得,.小明将绕点顺时针旋转,此时点与点重合,点的对应点为,通过推理小明得出了.
根据以上信息,请填空:
①的度数等于______;
②线段,,之间的数量关系为______.
(2)【迁移探究】小明将四边形纸片换成了图2中的形状,若,,,,分别在,上,且,线段,,之间的数量关系是否仍成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请举反例说明.
(3)【拓展应用】如图3,已知,,.小明以点为旋转中心,逆时针转动等腰直角三角尺,其中射线,分别交射线于点,,当点恰好为线段的三等分点时,请直接写出以、、为三边构成的三角形的面积.
2.综合与实践课上、数学老师让同学们通过折纸进行探究活动.
【动手操作】
如图1,将平行四边形纸片沿过顶点的直线折叠,使得点落在边上的点处,折痕交于点,再沿着过点的直线折叠,使得点落在边上的点处,折痕交于点.将纸片展平,画出对应点,及折痕,,连接,,.
【初步探究】
(1)确定和的位置关系及线段和的数量关系.
求知小组经过一番思考和研讨后,发现,证明过程如下:
由折叠,可知,.
又由平行四边形的性质,可知,∴.
∴①______.∴.
先测量和的长度,猜想其关系为②______.
奋进小组经过一番思考和研讨后,发现在寻找和的数量关系时,方法不一:
方法一:证明,得到,再由可得结论.
方法二:过点作的平行线交于点,构造平行四边形,然后证可得结论
补充上述过程中横线上的内容:①______;②______.
【类比探究】
(2)如图2,将平行四边形纸片特殊化为矩形纸片,重复上述操作.请判断和的位置关系及和的数量关系是否发生变化,并说明理由.
【拓展运用】
(3)如图3,在矩形中,,按上述操作折叠并展开后,过点作交于点,连接.当为直角三角形时,直接写出的长.
考点二 以圆为背景的材料阅读类问题
3.阅读理解:
(1)【学习心得】学习完“圆”这一章内容后,有一些几何问题,如果添加辅助圆,可以使问题变得容易.我们把这个过程称为“化隐圆为显圆”.这类题目主要是两种类型.
①类型一,“定点定长”:
如图1,在中,,,D是外一点,且,求的度数.
解:由题意,若以点(定点)为圆心,(定长)为半径作辅助圆(可在图1中画出辅助圆),则点、必在上,是所对的圆心角,而是所对的圆周角,从而可容易得到________.
②类型二,“定角定弦”:
如图2,中,,,,是内部的一个动点,且满足,求线段长的最小值.
请将以下解题过程补充完整.
解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴_______,(定角)
∴点在以(定弦)为直径的上,
如图2,连接交于点,此时最小.
请完成后面的解题过程.
(2)【方法应用】如图3,在矩形中,已知,,点是边上一动点(点P不与B,C重合),连接,作点关于直线的对称点,则线段的最小值为________(直接写结果).
(3)【能力拓展】如图4,在正方形中,,动点E,F分别在边,上移动,且满足.连接和,交于点P.点E从点D开始运动到点C时,点P也随之运动,请求出点的运动路径长.
考点三 以材料列举为背景的材料阅读类问题
4.【问题提出】如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,有多少种不同的选择方法?
【问题探究】为发现规律,我们采用一般问题特殊化的策略,先从最简单的问题入手,再逐次递进,最后得出一般性的结论.
探究一:如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,会有多少种不同的选择方法?
当,时,显然有种不同的选择方法;
当,时,有,;,;,这种不同的选择方法;
当,时,有________种不同的选择方法;
由上可知:从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法.
探究二:如果从,个连续的自然数中选择个,个……个连续的自然数,分别有多少种不同的选择方法?
我们借助下面的框图继续探究,发现规律并应用规律完成填空.
...
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法;
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法;
从个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法;
由上可知:如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,有______种不同的选择方法.
【问题解决】如果从,个连续的自然数中选择个连续的自然数,有_______种不同的选择方法.
【实际应用】我们运用上面探究得到的结论,可以解决生活中的一些实际问题.
(1)今年国庆七天长假期间,小亮想参加某旅行社组织的青岛两日游,在出行日期上,他共有______种不同的选择.
(2)星期天,小明、小强和小华三个好朋友去电影院观看《我和我的祖国》,售票员李阿姨为他们提供了第七排号到号的电影票让他们选择,如果他们想拿三张连号票,则一共有______种不同的选择方法.
【拓展延伸】如图,将一个的图案放置在的方格纸中,使它恰好盖住其中的四个小正方形,共有______种不同的放置方法.
5.某数学活动小组用圆形卡片摆图形来探究规律,图1中有1个圆,图2中有4个圆,图3中有11个圆,图4中有22个圆,那么图n(n为正整数)中有多少个圆呢?三位小组成员分别进行了如下探究.
航航同学先把圆的个数填入下表,并对这一列数字的变化进行探究:
序号
图1
图2
图3
图4
图5
…
图n
个数
1
4
11
22
a
…
b
变化
1
…
…
航航同学又对这个数字变化进一步分析:
;
;
;
;
;
…
∴图n为
.
悦悦同学是从图形上进行找规律的,她将圆心按一定规律连接起来,如图:
她发现图1中有1个圆,图2中有个圆,图3中有个圆,图4中有个圆,……于是她得到图n中有c个圆,化简后,与航航的结果一样.
涛涛同学的方法与悦悦类似,但是他提出一个问题:是否存在连续两个图形,它们圆的个数之和为383?
(1)请你补充航航和悦悦的探究,即______,______,______;
(2)请你解决涛涛同学提出的问题.
6.【学习方法】
数学中,常对同一个量(图形的面积、点的个数、三角形的内角和等)用两种不同的方法计算,从而建立相等关系,我们把这一思想称为“算两次”.“算两次”也称做富比尼原理,是一种重要的数学思想.
例如:
图1,将n行n列的棋子排成一个正方形,我们用两种不同的方法计算棋子的个数:
算法Ⅰ:
类比正方形面积的计算,图形可以看作n行棋子,每行都有n枚,因此棋子的总数是:
n×n=n2
算法Ⅱ:
沿虚线将图案分割,可以发现:
第一层虚线内有1枚棋子,
第二层虚线内有3枚棋子,
第三层虚线内有5枚棋子…
第n层虚线内有(2n﹣1)枚棋子,
则棋子总数为1+3+5+7+…+2n﹣1
由此可得:1+3+5+7+…+2n﹣1=n2
【类比尝试】
如图2,两个边长分别为a、b、c的直角三角形和一个两条直角边都是c的直角三角形拼成一个梯形.请用两种不同的方法计算梯形的面积,并写出你发现的结论.
算法Ⅰ:
算法Ⅱ:
你发现的结论是 .
经过整理,这个结论恰好可以证明我们学过的重要定理 .
【拓展探究】
富比尼原理给我们重要的启发:
从同一个问题的不同角度展开探究,往往会有惊喜地发现.
问题:
n边形有n个顶点,在它的内部再画m个点,以这(m+n)个点为顶点,把n边形剪成若干个三角形,设最多可以剪得y个这样的三角形.可以用含m、n的代数式表示y吗?
问题探究:
为了解决这个问题,我们先从简单的情况入手:
(一)研究最简单的多边形﹣﹣三角形.
三角形有3个顶点,在它的内部再画m个点,把三角形剪成若干个三角形,设最多可以剪得y个这样的三角形,那么可以用含有m的代数式来表示y吗?
方法Ⅰ:关注要素﹣﹣三角形内部每增加一个点,与最多可以剪得多少个三角形之间的关系.
从n=3,m=1开始研究:
当n=3,m=1时,最多可以把原三角形剪成3个三角形;
当n=3,m=2时,最多可以把原三角形剪成(3+2)个三角形;
当n=3,m=3时,最多可以把原三角形剪成(5+2)个三角形;
…
进行从特殊到一般的归纳:
对于一般的情形,在三角形内画m个点,第一个点将三角形分成了3个三角形,三角形内部每增加一个点,可增加 个三角形.
故n=3时,用含有m的代数式表示y= ;
方法Ⅱ:关注要素﹣﹣顶点数对组成三角形的作用.
三角形的三个顶点和它内部的1个点,共4个点,以这4个点为顶点,最多可以组成3个互不重叠的小三角形.
三角形的三个顶点和它内部的2个点,共5个点,以这5个点为顶点,最多可以组成5个互不重叠的小三角形.
三角形的三个顶点和它内部的3个点,共6个点,以这6个点为顶点,最多可以组成7个互不重叠的小三角形.
…
进行从特殊到一般的归纳:
三角形的三个顶点和它内部的m个点,共(m+3)个点,以这(m+3)个点为顶点,最多可以组成
个互不重叠的小三角形.
以三角形的三个顶点和它内部的m个点,可把三角形最多剪成 个互不重叠的小三角形.
(二)在四边形中研究类似的问题.
四边形有4个顶点,在它的内部再画m个点,把四边形剪成若干个三角形,设最多可以剪得y个三角形,那么可以用含有m的代数式来表示y吗?
方法Ⅰ:
对于一般的情形,在四边形内画m个点,第一个点将四边形分成了4个三角形;四边形内部每增加一个点,可增加 个三角形.
故n=4时,用含有m的代数式来表示y:y= .
方法Ⅱ:
四边形的四个顶点和它内部的m个点,共(m+4)个点,以这(m+4)个点为顶点,最多可以组成 个互不重叠的小三角形.
问题解决:
对于一般的情形,在n边形内画m个点,通过多角度探究、归纳猜想和算两遍方法的验证,可得y= (用含m、n的代数式表示).
考点四 以课本习题为背景的材料阅读类问题
7.通过对苏科版九(上)教材一道习题的探索研究,“在一次聚会中,有45个人,每两个参加聚会的人都互相握了一次手,一共握了多少次手?”
对这个问题,我们可以作这样的假设:第1个学生分别与其他44个学生握手,可握44次手;第2个学生也分别与其他44个学生握手,可握44次手;……依此类推,第45个学生与其他44个学生握手,可握44次手,如此共有次握手,显然此时每两人之间都按握了两次手进行计算的.因此,按照题意,45个人每两人之间握一次手共握了次手.像这样解决问题的方法我们不妨称它为“握手解法”.
(1)若本次聚会共有n个人,每两个参加聚会的人都互相握了一次手,一共握了多少次手.请灵活运用这一知识解决下列问题.
(2)一个QQ群中有若干好友,每个好友都分别给群里其他好友发送了一条信息,这样共有378条信息,这个QQ群中共有多少个好友?
(3)已知一条直线上共有5个点,那么这条直线上共有几条线段?
(4)利用(3)的结论解决问题:已知由边长为1的正方形拼成如图所示的矩形,图中共有①多少个矩形?②多少个正方形?
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