讲几何图形的归纳,猜想,证明问题.doc
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中考数学重难点专题讲座
第9讲 几何图形的归纳,猜想,证明问题 主备:卢勇
第一部分 真题精讲
【例1】2010,海淀,一模
如图,+1个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,设的面积为,的面积为,…,的面积为,则= ;=____ (用含的式子表示).
,这种的,第二步就是看这些图形之间有什么共性和联系.首先所代表的三角形的底边是三角形的底边,而这个三角形和△是相似的.所以边长的比例就是与的比值.于是.接下来通过总结,我们发现所求的三角形有一个最大的共性就是高相等,为(连接上面所有的B点,将阴影部分放在反过来的等边三角形中看)。那么既然是求面积,高相等,剩下的自然就是底边的问题了。我们发现所有的B,C点连线的边都是平行的,于是自然可以得出 自然是所在边上的n+1等分点.例如就是的一个三等分点.于是(n+1-1是什么意思?为什么要减1?)
【例2】2010,西城,一模
在平面直角坐标系中,我们称边长为1且顶点的横纵坐标均为整数的正方形为单位格点 正方形,如图,菱形的四个顶点坐标分别是,,,,则菱形能覆盖的单位格点正方形的个数是_______个;若菱形的四个顶点坐标分别为,,,(为正整数),则菱形能覆盖的单位格点正方形的个数为_________(用含有的式子表示).
,斜率意味着什么?看上图,注意箭头标注的那些空白三角形,这些RT三角形一共有2n/2=n个,他们的纵直角边与横直角边的比是不是就是?而且这些直角三角形都是全等的,面积均为两个单位格点正方形的一半.那么整个的△AOB的面积自然就是,所有n个空白小三角形的面积之和为,相减之后自然就是所有格点正方形的面积,也就是数量了.所以整个菱形的正方形格点就是.
【例3】2010,平谷,一模
如图,,过上到点的距离分别为的点作的垂线与相交,得到并标出一组黑色梯形,它们的面积分别为.则第一个黑色梯形的面积 ;观察图中的规律,第(为正整数)个黑色梯形的面积 .
,所以梯形的上下底长度分别都对应了垂足到0点的距离,而高则是固定的2。第一个梯形上底是1,下底是3,所以.第二个梯形面积,第三个是,至此,我们发现本题中梯形面积数值上其实就是上下底的和.而且各个梯形的上底都是前一个梯形上底加上4。于是第n个梯形的上底就是1+4(n-1)=4n-3,(第一个梯形的上底1加上(n-1)个4.)下底自然就是4n-1,于是就是8n-4.
【例4】2010,丰台,一模
在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标都为整数的点称为整点.请你观察图中正方形A1B1C1D1,A2B2C2D2,A3B3C3D3……每个正方形四条边上的整点的个数.按此规律推算出正方形A10B10C10D10四条边上的整点共有 个.
来说,每条边的长度是2n,那么自然整点个数就是2n+1,所以四条边上整点一共有(2n+1)x4-4=8n(个)(要减去四个被重复算的顶点),于是就是80个.
【例5】2010,宣武,一模
如图,△中,∠ACB=90°,AC=BC=1,取斜边的中点,向斜边做垂线,画出一个新的等腰直角三角形,如此继续下去,直到所画直角三角形的斜边与△的BC边重叠为止,此时这个三角形的斜边长为_____
【思路分析】本题依然要找出每个三角形和上一个三角形之间的规律联系。关键词“中点”“垂线”“等腰直角”。这就意味着每个三角形的锐角都是45度,并且直角边都是上一个三角形直角边的一半。绕一圈是360度,包涵了8个45°。于是绕到第八次就可以和BC重叠了,此时边长为△ABC的,故而得解。
【例6】2010,门头沟,一模
如图,以等腰三角形的斜边为直角边向外作第个等腰直角三角形,再以等腰直角三角形的斜边为直角边向外作第个等腰直角三角形,……,如此作下去,若,则第个等腰直角三角形的面积 ________(n为正整数).
【思路分析】和上题很类似的几何图形外延拓展问题。还是一样慢慢找小三角形面积的规律。由题可得,分子就是1,2,4,8,16这样的数列。于是
【总结】几何图形的归纳总结问题其实就包括了代数方面的数列问题,只不过需要考生自己找出图形与图形之间的联系而已。对于这类问题,首先就是要仔细读题,看清楚题目所求的未知量是什么,然后找出各个未知量之间的联系,这其中就包括了寻找未知量的拓展过程中,哪些变了,哪些没有变。最后根据这些联系列出通项去求解。在遇到具体关系很难找的问题时,不妨先写出第一项,第二项,第三项然后去找数式上的规律,如上面例6就是一例,如果纠结于几何图形当中等腰三角形直角边的平方,反而会使问题复杂化,直接列出前几项的面积就可以大胆的猜测出来结果了。这类题目计算量往往不大,重在思考和分析的方法,还请考生细心掌握。
第二部分 发散思
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