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详写过程 按步答题

2018-05-07王磊

初中生世界·九年级 2018年3期
关键词:王磊矩形四边形

一、解答程序要完整

所谓答题程序,就是指要准确地写出我们所设的未知数的意义,写出引用的概念或者定理,要有必需的计算过程,应用题别忘记写“答”.

例1 (2017·海南)(10分)为做好防汛工作,防汛指挥部决定对某水库的水坝进行加高加固,专家提供的方案是:水坝加高2米(即CD=2米),背水坡DE的坡度i=1∶1(即DB∶EB=1∶1),如图1所示,已知AE=4米,∠EAC=130°,求水坝原来的高度BC.

图1

(参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.2)

【试题分析】本题考查了梯形的相关知识,需要运用解三角形的知识进行解答.在书写过程中,要注意单位、比例式、公式等过程书写的完整性.

【解答过程】设BC=x.

在△ABC中,∠CAB=180°-∠EAC=50°.(2分)

AB=[BCtan50°]≈[BC1.2]=[56x],(4分)

在Rt△EBD中,i=DB∶EB=1∶1,∴BD=BE,

∴CD+BC=AE+AB,(6分)

即2+x=4+[56x],解得x=12,

即BC=12.(9分)

答:水坝原来的高度为12米.(10分)

二、计算过程要详细

当遇到一些计算问题,我们要详细地写出计算过程,不能认为不重要而省略不写.

例2 (2017·宁波)(8分)在一次课题学习中,老师让同学们合作编题,某学习小组受赵爽弦图的启发,编写了下面这道题,请你来解一解:

图2

如图2,将矩形的四边BA、CB、DC、AD分别延长至E、F、G、H,使得AE=CG,BF=DH,连接EF,FG,GH,HE.

(1)求证:四边形EFGH为平行四边形;

(2)若矩形是边长为1的正方形,且∠FEB

=45°,tan∠AEH=2,求AE的长.

【试题分析】本题考查了矩形的性质、平行四边形的判定、正方形的性质和解直角三角形的相关知识,需要进行计算的地方较多,注意计算过程要详细.

【解答过程】(1)在矩形ABCD中,AD=BC,∠BAD=∠BCD=90°,又∵BF=DH,

∴AD+DH=BC+BF,即AH=CF.(2分)

在Rt△AEH中,EH=[AE2+AH2].

在Rt△CFG中,FG=[CG2+CF2].

∵AE=CG,∴EH=FG.(3分)

同理得:EF=HG.

∴四边形EFGH为平行四边形.(4分)

(2)在正方形ABCD中,AB=AD=1,

设AE=x,则BE=x+1.

∵在Rt△BEF中,∠EFB=45°,

∴BE=BF.(5分)

∵BF=DH,∴DH=BE=x+1,

∴AH=AD+DH=x+2.(6分)

∵tan∠AEH=2,

∴AH=2AE,∴2+x=2x.(7分)

∴x=2,即AE=2.(8分)

三、推理过程要严密

在解答四边形的相关问题时,同学们往往会先采用逆向思维对题设进行剖析,然后再书写解题过程.此时我们要注意,推理过程是否严密,说理过程是否符合逻辑.

例3 (2016·连云港)(8分)四边形ABCD中,AD=BC,BE=DF,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E、F.

(1)求证:△ADE≌△CBF;

(2)若AC与BD相交于点O,求证:AO=CO.

图3

【试题分析】本题考查了全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定和性质,思路清晰地写出推理过程是解题的关键.

【解答过程】证明:(1)∵BE=DF,

∴BE-EF=DF-EF,

即BF=DE,(2分)

∵AE⊥BD,CF⊥BD,

∴∠AED=∠CFB=90°,

在Rt△ADE与Rt△CBF中

[AD=BC,DE=BF,]

∴Rt△ADE≌Rt△CBF.(4分)

(2)如图4,连接AC交BD于O,

∵Rt△ADE≌Rt△CBF,

∴∠ADE=∠CBF,(6分)

图4

∴AD∥BC,又∵AD=BC,

∴四边形ABCD是平行四边形,

∴AO=CO.(8分)

四、提高审题的精确度

四边形的知识往往会与很多操作性问题相结合,构成压轴题.此时,我们的审题要准确,搞清顶点、边、角之间的关系,仔细观察、细致分析.

例4 (2017·山西)(12分)

背景阅读

早在三千多年前,我国周朝数学家商高就提出:将一根直尺折成一个直角,如果勾等于三,股等于四,那么弦就等于五,即“勾三,股四,弦五”.它被记载于我国古代著名数学著作《周髀算经》中.为了方便,在本题中,我们把三边的比为3∶4∶5的三角形称为(3,4,5)型三角形.例如:三边长分别为9,12,15或[32],[42],[52]的三角形就是(3,4,5)型三角形.用矩形纸片按下面的操作方法可以折出这种类型的三角形.

实践操作

如图5,在矩形纸片ABCD中,AD=8cm,AB=12cm.

第一步:如图6,将图5中的矩形纸片ABCD沿过点A的直线折叠,使点D落在AB上的点E处,折痕为AF,再沿EF折叠,然后把纸片展平.

第二步:如图7,将图6中的矩形纸片再次折叠,使点D与点F重合,折痕为GH,然后展平,隐去AF.

第三步:如图8,将图7中的矩形纸片沿AH折叠,得到△AD′H,再沿AD′折叠,折痕为AM,AM与折痕EF交于点N,然后展平.

[图5][图6][图7][图8]

问题解决

(1)请在图6中证明四边形AEFD是正方形.

(2)请在图8中判断NF与ND′的数量关系,并加以证明.

(3)请在图8中证明△AEN是(3,4,5)型三角形.

探索发现

(4)在不添加字母的情况下,图8中还有哪些三角形是(3,4,5)型三角形?请找出并直接写出它们的名称.

【试题分析】本题以矩形为载体,通过对折叠后得到的图形进行深入探究,发现规律,再应用规律解决新问题.本题考查了四边形和勾股定理的相关知识,检验了同学们的抽象思维能力.

【解答过程】(1)∵四边形ABCD是矩形,

∴∠D=∠DAE=90°.(1分)

由折叠知:AE=AD,∠AEF=∠D=90°,

∴∠D=∠DAE=∠AEF=90°,

∴四边形AEFD是矩形.(2分)

∵AE=AD,∴矩形AEFD是正方形.(3分)

(2)NF=ND′.证明如下:连接HN.

图9

由折叠知:

∠AD′H=∠D=90°,HF=HD=HD′.(4分)

∵四边形AEFD是正方形,∴∠EFD=90°.

∵∠AD′H=90°,∴∠HD′N=90°.(5分)

在Rt△HNF和Rt△HND′中,HN=HN,HF=HD′,

∴Rt△HNF≌Rt△HND′,

∴NF=ND′.(6分)

(3)∵四邊形AEFD是正方形,

∴AE=EF=AD=8,

由折叠知:AD′=AD=8,

设NF=x,则ND′=x,AN=AD′+ND′=8+x,

EN=EF-NF=8-x.(7分)

在Rt△AEN中,由勾股定理得:

AN2=AE2+EN2,

即(8+x)2=82+(8-x)2,解得:x=2,(8分)

∴AN=8+x=10,EN=6,

∴EN∶AE∶AN=6∶8∶10=3∶4∶5,

∴△AEN是(3,4,5)型三角形.(9分)

(4)△AEN是(3,4,5)型三角形,凡是与△AEN相似的三角形都是(3,4,5)型三角形,所以答案为:△MFN,△MD′H,△MDA.(12分)

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