2012中考數(shù)學(xué)熱點知識歸納 81

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與方形相關(guān)的“面積”的多種求法
    
湖北省襄陽市襄州區(qū)黃集鎮(zhèn)初級中學(xué) 張昌林
    

    
    
    與方形相關(guān)的求平面圖形的“陰影”部分的面積是近年中考中比較常見的問題.求“陰影”部分的面積最能體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維方法的靈活性與技巧性.
     
    最近,我老是看到有關(guān)這類題目的文章,其解法也是比較單一的且比較復(fù)雜的.有好的解題方法對于考試來說是至關(guān)重要的,好的方法意味著即省時間又能準確地做對.
     
    華羅庚先生說:神奇化易是良訓(xùn),易化神奇不足提!下面我們一起來賞析一下這類題目的幾種不同解法,比較一下各種方法的優(yōu)劣,學(xué)習(xí)一下“神奇化易”的本領(lǐng).
     
    1.(小學(xué)數(shù)學(xué)題)如圖1:把下面兩個正方形放在一起,左邊的小正方形邊長是10cm,求陰影部分△BDF面積.
     
    解析:這是一道小學(xué)里的題目,作為初中生的你該怎么做這道題呢?可能你還不會,也可能你的方法不只一種.下面我們一起來研究.
     
    1.1解法一:如圖2,你也許想到了設(shè)未知數(shù),采用整個圖形的面積減去空白部分的面積,剩下的就是所求陰影部分的面積的方法.我們來一起做一下.
    設(shè)EF=a cm ,得:
    
    +
    50
       
    1.2解法二:如圖3,可能你會聯(lián)想到平行線具有“傳遞面積”的功能(等底等高的三角形面積相等),于是我 們 連 接CF ,得:
    
    ∵BD∥FC.所以△BDF與△BDC,等底同高面積相等.
    ∴
     
    1.3解法三:如圖4,可你能想到了這樣的做法嗎?從動態(tài)的角度看問題.由上面的兩種解法(或者說題目中沒告訴正方形EFGC的邊長)我們能看出來△BDF的面積與右邊的正方形EFGC的邊長沒有關(guān)系.也就是說正方形EFGC的邊長是可以變化的,但是正方形EFGC的邊長是有取值范圍的即EF≧AB.當(dāng)EF=AB時,是比較特殊的情況如圖4,不難看出此時50
    
    點評 上面是一道小學(xué)的題目,對于一般的中學(xué)生來說解決它也許不成問題.上面的不同方法代表了不同的數(shù)學(xué)思想,1.1代數(shù)思想、1.2幾何思想、1.3動態(tài)思想(特殊值法)運用不同的思想其繁簡程度的不同是顯而易見的.
     
    接下來是一道2010年廣西南寧的中考題,下面我們運用上面的三種思想(1.1代數(shù)思想、1.2幾何思想、1.3動態(tài)思想(特殊值法))做這道題,比較一下各種方法用于這道題的優(yōu)劣.
     
    2.(2010廣西南寧)如圖5,正方形、正方形和正方形的位置如圖5所示,點在線段上,正方形的邊長為4,則的面積為:( )
    
    (A)10  (B)12      (C)14  ?。ǎ模?6
    解析:這道題目可以看做上面一題的變式擴展,我們同樣用上述思想來完成這道題目看有沒有新的發(fā)現(xiàn).
     
    2.1解法一:如圖6,先把它填補成規(guī)則的圖形,再用整個圖形的面積減去空白部分的面積,剩下的就是所求陰影部分的面積.
    
    設(shè)左邊的大正方形ABCD的邊長為a,右邊的小正方形的邊長為b,則KH=(4-b),
    
    
    
        ?。?/span>
    故應(yīng)選D
     
    2.2解法二:如圖6,或許有些學(xué)生認為上面求的表達式比較麻煩,他們注意到四邊形AHKD是一個梯形,這樣可表示為,表達式變得簡單多了于是
    
    
    
     
    由于已知條件并沒有直接告訴4 a -4 b的值,有的同學(xué)做到這里“卡殼”了.怎么辦呢?下面的事情就是求出4 a -4 b的值,為此需要找出a,b的關(guān)系.注意到△DCG ~△GPK,則有,即.整理得:4a-4b=16.從而可得故應(yīng)選D
     
    所以從表面上看,SDEK 的表達式變得簡單了,似乎求解過程也應(yīng)該簡單然而在求解過程中,還需用到相似三角形的知識,不僅麻煩有時甚至在這里卡殼
     
    2.3解法三:如圖7,利用傳遞面積”的功能(等底等高的三角形面積相等),于是我們連接DB、GE、FK,得:△GED的面積等于△GEB的面積、△GEF的面積等于△GEK的面積.
    
     
    
    
     
    2.4解法四:如圖8,利用動態(tài)思想(特殊值法).因為題目中沒有告訴左邊的正方形ABCD和右邊正方形FPKR的邊長大小,說明所求結(jié)果與其大小是沒有關(guān)系的,其邊長大小是可以變化的但是有范圍(CD≧GF>PF).用特殊值法,當(dāng)CD=GF時得到圖8,(注意:正方形ABCD的邊長變化過程中因為點在線段上,所以GF是不可能等于PF的,四邊形FPKR也不總是正方形的.)此時左邊的正方形和中間的正方形全等右邊的正方形變?yōu)橐稽c.有圖可知:
    
    
     
    點評 這是一道選擇題在考試的時候,用前面的兩種方法顯然是不可取的(計算量大,費時且容易出錯.)后兩種方法雖然簡單易行,可一般的考生不容易想到.
     
    再看一道題,它是2008年黑龍江雞西的一道中考填空題.前面兩道都是關(guān)于正方形的而這一道是關(guān)于長方形的,也可以看成第一道題的變式.下面我們來做一做.
     
    
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