内容正文:
思想方法集锦
方法一 方程思想
1.(4分)如图,在矩形ABCD中,BC=6,CD=3,将△BCD沿对角线BD翻折,点C落在点C′处,BC′交AD于点E,则线段DE的长为( B )
A.3 B.
C.5 D.
解析:设DE=x,则AE=6-x.
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC.
∴∠EDB=∠DBC.
由题意,得∠EBD=∠DBC,
∴∠EDB=∠EBD.
∴BE=DE=x.
在Rt△ABE中,BE2=AB2+AE2,
即x2=9+(6-x)2,
解得x=.
∴DE=.
故选B.
2.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60 cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4 cm/s的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2 cm/s的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是t s(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)求证:四边形AEFD为平行四边形.
(2)①当t= 10 时,四边形AEFD为菱形;
②当t= 时,四边形DEBF为矩形.
(1)证明:由题意可知CD=4t cm,AE=2t cm.
∵∠B=90°,∠A=60°,
∴∠C=30°.
∴DF=DC=2t cm.
∵AE=2t cm,DF=2t cm,
∴AE=DF.
又∵DF⊥BC,AB⊥BC,
∴AE∥DF.
∴四边形AEFD为平行四边形.
(2)解:①∵由(1)得四边形AEFD为平行四边形,
∴要使▱AEFD为菱形,则需AE=AD,
即2t=60-4t,
解得t=10.
∴当t=10时,四边形AEFD为菱形.
故答案为10.
②要使四边形DEBF为矩形,则需∠EDF=∠B=∠DFB=90°,
∴∠DEB=90°.
∴∠AED=90°.
∵∠AED=90°,∠A=60°,
∴∠ADE=30°.
∴AD=2AE,即60-4t=4t,
解得t=.
∴当t=时,四边形DEBF为矩形.
故答案为.
方法二 整体思想
3.(6分)已知a=2+,b=2-,求的值.
解:∵a=2+,b=2-,
∴a+b=4,ab=4-3=1,a-b=2.
∴=
=
=
=8.
4.(6分)已知一组数据x1,x2,x3,…,xn的方差是2,求另一组数据3x1+5,3x2+5,…,3xn+5的方差.
解:设这组数据x1,x2,…,xn的平均数是 ,
则平均数为 =(x1+x2+…+xn),
∴x1+x2+…+xn=n.
方差为s2=[(x1-)2+…+(xn-)2]=2.
另一组数据的平均数为(3x1+5+3x2+5+…+3xn+5)
=[3(x1+x2+…+xn)+5n]
=(3n+5n)
=3+5,
方差为{[3x1+5-(3+5)]2+…+[3xn+5-(3+5)]2}
=-)]2}
=9·[(x1-)2+…+(xn-)2]
=9×2
=18.
方法三 数形结合思想
5.(4分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2和直线y=ax+c相交于点P(m,3),则方程组 的解为 .
解析:∵直线y=x+2过点P(m,3),
∴3=m+2,
解得m=1.
∴P(1,3).
∴方程组 的解为
故答案为
6.(6分)已知实数a,b,c在数轴上对应点的位置如图所示,化简:+()2-|c-b|.
解:由数轴,得a<-1,-1<c<0,b>1,
∴-a+b>0,c-b<0.
∴+()2-|c-b|
=-a+(-a+b)+(c-b)
=-a-a+b+c-b
=-2a+c.
方法四 分类讨论思想
7.(4分)已知直角三角形两边的长分别为3 cm,4 cm,则以第三边为边长的正方形的面积为 7 cm2或25 cm2 .
解析:若4 cm为直角三角形的斜边,此时以第三边为边长的正方形的面积为42-32=16-9=7(cm2);
若第三边为直角三角形的斜边,设斜边长为x cm,根据勾股定理,得 x2=32+42=9+16=25,
此时以斜边为边长的正方形的面积为x2=25(cm2).
综上,以第三边为边长的正方形的面积为7 cm2或 25 cm2.
故答案为7 cm2或25 cm2.
8.(14分)如图,直线y=x+6与x轴、y轴分别相交于点A和点B,点C在线段AO上.将△BOC沿BC折叠后,点O恰好落在边AB上的点D处.
(1)直接写出点A和点B的坐标;
(2)求AC的长;
(3)若P为平面内一动点,且满足以A,B,C,P为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出所有符合要求的点P坐标.
解:(1)当x=0时,y=×0+6=6,
∴点B的坐标为(0,6).
当y=0时,x+6=0,
解得x=-8.
∴点A的坐标为(-8,0).
(2)∵点A的坐标为(-8,0),点B的坐标为(0,6),
∴OA=8,OB=6.
∵∠AOB=90°,
∴AB==10.
由折叠的性质,可知OC=CD,OB=BD=6,∠CDB=∠BOC=90°,
∴AD=AB-BD=4,∠ADC=90°.
设CD=OC=x,则AC=8-x,
在Rt△ADC中,∠ADC=90°,
∴AD2+CD2=AC2,即42+x2=(8-x)2,
解得x=3.
∴OC=3,AC=OA-OC=8-3=5.
(3)分三种情况考虑,如图所示.
点A的坐标为(-8,0),点B的坐标为(0,6),点C的坐标为(-3,0).
①当AB为对角线时,由平行四边形的性质,得BP1∥AC,BP1=AC=5,
∴点P1的坐标为(-5,6).
②当AC为对角线时,由平行四边形的性质,
得AB∥CP2,AB=CP2.
∵点B向下平移6个单位长度,向左平移3个单位长度,得到点C,
∴点A向下平移6个单位长度,向左平移3个单位长度得到点P2.
∴点P2的坐标为(-11,-6).
③当BC为对角线时,由平行四边形的性质,
得BP3∥AC,BP3=AC=5,
∴点P3的坐标为(5,6).
综上所述,当以A,B,C,P为顶点的四边形为平行四边形时,点P的坐标为(-5,6),(-11,-6)或(5,6).
方法五 转化思想
9.(4分)如图,正方形ABCD的边长为2,P为对角线BD上的一个动点,过点P作PE⊥BC于点E、PF⊥CD于点F,连接EF,则EF的最小值为 2 .
解析:如图,连接PC.
∵四边形ABCD为正方形,且边长为2,
∴BC=2,∠BCD=∠ABC=90°,∠CBD=45°.
∵PE⊥BC,PF⊥CD,
∴四边形PECF是矩形.
∴EF=PC.
故要求EF的最小值,只需求出PC的最小值即可.
∵点P在BD上,
∴当PC⊥BD时,PC最短.
当PC⊥BD时,∵∠CBD=45°,
∴△PBC为等腰直角三角形,即PB=PC.
在Rt△PBC中,PB=PC,BC=2,
由勾股定理,得 PB2+PC2=BC2,
∴2PC2=(2)2,
解得PC=2(负值舍去),即PC的最小值为2.
∴EF的最小值为2.
故答案为2.
10.(10分)如图,在▱ABCD中,∠C=135°,AD=3,AB=,H,G分别是边CD,BC上的动点,连接AH,GH,E为AH的中点,F为GH的中点,连接EF,求EF的最大值与最小值的差.
解:如图,连接AC,AG,作AM⊥BC于点M.
∵E为AH的中点,F为GH的中点,
∴EF为△AGH的中位线.
∴AG=2EF.
在▱ABCD中,
∵∠BCD=135°,
∴∠B=45°.
∵在Rt△AMB中,AB=,
∴AM=BM=1.
∴CM=2.
在Rt△AMC中,由勾股定理,得AC==,
∴AG的最大值为,最小值为1.
∴EF的最大值为,最小值为.
∴EF的最大值与最小值的差为.
方法六 建模思想
11.(4分)如图,直线y=x+6与x轴、y轴分别交于点A和点B,C,D分别为线段AB,OB的中点,P为OA上一动点,当PC+PD的值最小时,点P的坐标为( C )
A.(-1,0) B.(-2,0)
C.(-3,0) D.(-4,0)
解析:如图,作点D关于x轴的对称点D′,连接CD′交x轴于点P,此时PC+PD值最小,最小值为CD′.
令y=x+6中x=0,则y=6,
∴点B的坐标为(0,6).
令y=x+6中y=0,则x+6=0,解得x=-12,
∴点A的坐标为(-12,0).
∵C,D分别为线段AB,OB的中点,
∴点C(-6,3),点D(0,3).
∵点D和点D′关于x轴对称,
∴点D′的坐标为(0,-3).
设直线CD′的解析式为y=kx+b.
∵直线CD′过点C(-6,3),D′(0,-3),
∴ 解得
∴直线CD′的解析式为y=-x-3.
令y=0,则0=-x-3,解得x=-3,
∴点P的坐标为(-3,0).
故选C.
12.(12分)甲、乙两个辣椒市场各有辣椒15 t,现从甲、乙向丙、丁两地运送辣椒,其中丙地需要辣椒16 t,丁地需要辣椒 14 t,从甲到丙地的运费为500元/吨,到丁地的运费为300元/吨,从乙到丙地的运费为600元/吨,到丁地的运费为450元/吨.
(1)设甲市场到丙地运送辣椒x t,请完成表格:
调往丙地(单位:t)
调往丁地(单位:t)
甲
x
15-x
乙
16-x
x-1
(2)设总运费为w元,请写出w关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;
(3)怎样调送辣椒才能使运费最少?
解:(1)∵甲市场调往丙地x t,
∴从甲市场调往丁地(15-x)t.
∵还需从乙市场调往丁地14-(15-x)=(x-1)t,
∴从乙市场调往丙地15-(x-1)=(16-x)t.
故答案为 15-x;16-x;x-1.
(2)∵w=500x+300(15-x)+600(16-x)+450(x-1)=50x+13 650,
∴w=50x+13 650(1≤x≤15).
(3)∵w=50x+13 650(1≤x≤15),
且50>0,
∴运费w随着x的增大而增大.
∴当x=1时,运费最少.
此时15-x=14,16-x=15,x-1=0.
答:甲市场调往丙地1 t,调往丁地14 t,乙市场调往丙地15 t,调往丁地0 t,运费最少.
方法七 从特殊到一般的思想
13.(14分)如图(1),四边形ABCD是正方形,E是边BC的中点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线CF于点F.
(1)求证:AE=EF.(提示:取AB的中点G,连接EG)
(2)如图(2),如果把条件“E是边BC的中点”改为“E为BC上任意一点”,其他条件不变,那么结论AE=EF是否成立?若成立,请你证明;若不成立,请说明理由.
(3)如图(3),如果把条件“E是边BC的中点”改为“E为BC延长线上任意一点”,其他条件不变,那么结论AE=EF是否成立?若成立,请你证明;若不成立,请说明理由.
(1)证明:如图,取AB的中点G,连接EG.
∵AB=BC,E为BC的中点,G为AB的中点,
∴AG=BG=CE=BE.
∴∠BGE=∠BEG=45°.
∴∠AGE=135°=∠ECF.
∵∠B=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°.
∵∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠FEC=90°.
∴∠BAE=∠FEC.
在△AGE和△ECF中,
∴△AGE≌△ECF(ASA).
∴AE=EF.
(2)解:成立.证明如下:
如图,在AB上截取BM=BE,连接ME.
∵∠B=90°,
∴∠BME=∠BEM=45°.
∴∠AME=135°=∠ECF.
∵AB=BC,BM=BE,
∴AM=EC.
同(1)可证∠MAE=∠CEF.
在△AME和△ECF中,
∴△AME≌△ECF(ASA).
∴AE=EF.
(3)解:成立.证明如下:
如图,在BA的延长线上取一点N,使AN=CE,连接NE.
∵AB=BC,
∴BN=BE.
∴∠N=∠NEC=45°.
∵CF平分∠DCE,
∴∠FCE=45°.
∴∠N=∠ECF.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BE.
∴∠DAE=∠BEA.
∴∠DAE+90°=∠BEA+90°,
即∠NAE=∠CEF.
∴△ANE≌△ECF(ASA).
∴AE=EF.
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