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读懂 吃透 迁移

2018-08-15李秀真

初中生世界·九年级 2018年6期
关键词:次方乘方平分线

李秀真

阅读理解型问题是指通过阅读材料,理解材料中所提供的新的方法或新的知识(当然也有可能是依据已有的概念、认知进一步得到一个新的概念),并灵活运用这些新方法或新知识去分析、解决类似的或相关的问题.

解决这类问题需要对阅读理解材料认真阅读,先读懂、读透,然后进行合情推理.

一、阅读新定义,解决新问题

例1 规定:求若干个相同的不为零的有理数的除法运算叫做除方,如2÷2÷2,(-3)÷(-3)÷(-3)÷(-3)等.类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2记作2③,读作“2的圈3次方”,(-3)÷(-3)÷(-3)÷(-3)记作(-3)④,读作“-3的圈4次方”.一般地,把[a÷a÷a÷…÷an个a](a≠0)记作an,读作“a的圈n次方”.

(1)直接写出计算结果:2③= ,(-3)④= ,([-12])⑤= .

(2)我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,请尝试把有理数的除方运算转化为乘方运算,例如:除方2④=2÷2÷2÷2=([12])2转化为乘方.归纳如下:一个非零有理数的圈n次方等于 .

(3)计算24÷23+(-8)×2③.

【分析】理解除方的意义是解答本题的关键.

解:(1)2③=2×[12]×[12]=[12],

(-3)④=[19];([-12])⑤=-8.

(2)这个数倒数的(n-2)次方.

(3)24÷23+(-8)×2③

=24÷8+(-8)×[12]=-1.

【点评】该题考查了转化思想和乘方的相关知识,从读题中悟出:当a≠0时,an=([1a])n-2.

二、阅读题中信息,提炼数学思想方法

例2 (2017·南通)我们知道,三角形的内心是三条角平分线的交点,过三角形内心的一条直线与两边相交,两交点之间的线段把这个三角形分成两个图形.若有一个图形与原三角形相似,则把这条线段叫做这个三角形的“内似线”.

(1)等边三角形“内似线”的条数为 ;

(2)如图1,△ABC中,AB=AC,点D在AC上,且BD=BC=AD,求证:BD是△ABC的“内似线”;

(3)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,E、F分别在边AC、BC上,且EF是△ABC的“内似线”,求EF的长.

【分析】(1)过等边三角形的内心分别作三边的平行线,共有3条;(2)由等腰三角形的性质得出∠ABC=∠C=∠BDC,即BD是△ABC的角平分线,证△BCD∽△ABC即可;(3)分两种情况:①EF与AB平行,②EF与AB不平行.

解:(1)等边三角形“内似线”的条数为3条.理由如下:

过等边三角形的内心分别作三边的平行线,如图2所示,则△AMN∽△ABC,△CEF∽△CBA,△BGH∽△BAC,∴MN、EF、GH是等边三角形ABC的“内似线”.

(2)证明:∵AB=AC,BD=BC=AD,∴∠ABC

=∠C=∠BDC,∴△BCD∽△ABC,且BD是∠ABC

的角平分线,即△ABC的内心在BD上,

∴BD是△ABC的“内似线”.

(3)如图3,设D是△ABC的内心,连接CD,

则CD平分∠ACB,

∵EF是△ABC的“内似线”,

∴△CEF与△ABC相似.

分两种情况:

①当[CECF]=[ACBC]=[43]时,EF∥AB,

∵∠ACB=90°,AC=4,BC=3,

∴AB=[AC2-BC2]=5,

作DN⊥BC于N,

则DN∥AC,DN是Rt△ABC的内切圆半径,∴DN=[12](AC+BC-AB)=1,

∵CD平分∠ACB,∴[DEDF]=[CECF]=[43],

∵DN∥AC,

∴[DNCE]=[DFEF]=[37],即[1CE]=[37],

∴CE=[73],

∵EF∥AB,

∴△CEF∽△CAB,

∴[EFAB]=[CEAC],即[EF5]=[734],

解得:EF=[3512].

②当[CFCE]=[ACBC]=[43],同理得:EF=[3512].

综上所述,EF的长为[3512].

【点评】该题综合考查了相似形的知识.

三、阅读题中信息,借助已有数学思想方法解决新问题

例3 阅读理解:

如图4,图形l外一点P与图形l上各点连接的所有线段中,若线段PA1最短,则线段PA1的长度称为点P到图形l的距离.

例如:图5中,线段P1A的长度是点P1到线段AB的距离;线段P2H的长度是点P2到线段AB的距离.

解决问题:

如图6,平面直角坐标系xOy中,点A、B的坐标分别为(8,4),(12,7),点P从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度向x轴正方向运动了t秒.

(1)当t=4时,求点P到线段AB的距离;

(2)t为何值时,点P到线段AB的距离为5?

(3)t满足什么条件时,点P到线段AB的距离不超过6?(直接写出此题的结果)

【分析】(1)作AC⊥x轴,由OP=4,OC=8,则PC=4,AC=4,根据勾股定理求解可得.(2)作BD∥x轴,分点P在AC左侧和右侧两种情况求解,P在AC左侧时,根据勾股定理即可求得;P在AC右侧时,作AP2⊥AB,交x轴于点P2,证△ACP2≌△BEA得AP2=AB=3,继而可得答案.(3)分点P在AC左侧和右侧两种情况求解,P在AC左侧时,根据勾股定理即可求得;P在AC右侧且P3M=6时,作P2N⊥P3M于点N,知四边形AP2NM是矩形,证△ACP2∽△P2NP3,得[AP2P2P3]=[CP2NP3],可求得P2P3的长.

解:(1)如图7,作AC⊥x轴于点C,则AC=4、OC=8,当t=4时,OP=4,∴PC=4,

∴点P到线段AB的距离PA=[PC2+AC2]

=[42].

(2)如图8,过点B作BD∥x轴,交y轴于点D,

①当点P位于AC左侧时,

∵AC=4、P1A=5,∴P1C=[P1A2-AC2]=3,

∴OP1=5,即t=5;

②当点P位于AC右侧时,过点A作AP2⊥AB,交x轴于点P2,延长CA交BD于E,则∠AEB=90°,而BA=[AE2+BE2]=[32+42]=5.

在△ACP2和△BEA中,

∵[∠ACP2=∠BEA=90°,AC=BE=4,∠P2AC=∠ABE,]

∴△ACP2≌△BEA,

∴AP2=BA=5,且P2C=AE=3,

∴OP2=11,即t=11.

(3)如图9,①当点P位于AC左侧,

且AP1=6时,

则CP1=[P1A2-AC2]=[62-42]=[25],

∴OP1=OC-CP1=8-[25];

②当點P位于AC右侧,且MP3=6时,

过点P2作P2N⊥P3M于点N,则四边形AP2NM是矩形,

∴∠AP2N=90°,

∠ACP2=∠P2NP3=90°,AP2=MN=5,

∴△ACP2∽△P2NP3,且NP3=1,

∴[AP2P2P3]=[CP2NP3],

即[5P2P3]=[31].

∴P2P3=[53],

∴OP3=OC+CP2+P2P3=8+3+[53]=[383],

∴当8-[25]≤t≤[383]时,点P到线段AB的距离不超过6.

【点评】同学们应认真仔细地阅读给定的材料,重点读出是点到线段的距离.展开联想,将获得的新信息、新知识、新方法进行迁移,建模应用,才能解决题目中提出的问题.

(作者单位:江苏省丰县初级中学)

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