半年備考公務(wù)員五十講之九——問君能有“幾何”愁

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幾何題是公務(wù)員考試當(dāng)中不可避免的類型。我們周圍的世界充滿了形形色色的圖形、立體,這些都與幾何相關(guān)。在公務(wù)員考試數(shù)量關(guān)系中,幾何題的比重基本上維持在20%左右。在地方考試當(dāng)中,幾何題的比重甚至?xí)哂?0%。2004年浙江省公務(wù)員考試,15道數(shù)學(xué)運(yùn)算題中,有8道題涉及幾何問題。
    在公務(wù)員考試中的幾何僅涉及“歐幾里得幾何”,簡(jiǎn)稱“歐式幾何”。因此我們從小學(xué)開始學(xué)習(xí)的與幾何相關(guān)的定理、定律都可以直接使用,不需要進(jìn)行更改。特別強(qiáng)調(diào)的是,歐幾里得幾何與其余非歐氏幾何的差別根源在于對(duì)于“平行公理”的不同觀點(diǎn)。
    幾何問題說到底無非注重兩方面,一方面是圖形的位置、形狀;另一方面是圖形的數(shù)量關(guān)系,比如邊長(zhǎng)、面積等。涉及的主要圖形有圓、三角、方形等,這些屬于平面圖形;圓柱、圓錐、立方體等,這些屬于立體圖形。
    下面通過一些例題來跟各位考生歸納一下近年公務(wù)員考試中出現(xiàn)的幾何中需要了解的基本知識(shí)點(diǎn)。
    例題1:(2003年浙江省公務(wù)員考試第24題)
    如圖,PA、PB與圓相切于A和B。C是圓上的一點(diǎn),若∠P=80°則∠ACB=( )
    A.45° B.50° C.55° D.60°
    【答案】:B。
    【新東方詹凱解析】:這道題涉及的幾何知識(shí)較為偏僻,需要用到以下兩條定律。
    圓的圓周角是同弧對(duì)應(yīng)的圓心角的一半。
    四邊形的內(nèi)角和為360度。
    如圖,連接AB圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角,形成∠AOB。在四邊形AOBP中,四個(gè)內(nèi)角的和為360度,其中∠OAP與∠OBP均為直角90度,而∠P=80度是已知條件,由此可知,∠AOB=100度。
    又由于所求∠ACB是圓心角∠AOB對(duì)應(yīng)的圓周角,因此它的值為圓心角∠AOB的一半,即50度。
    例題2:(2002年國家公務(wù)員考試B類第12題)
    三角形的內(nèi)角和為180度,問六邊形的內(nèi)角和是多少度( )
    A.720度 B.600度 C.480度 D.360度
    【答案】:A。
    【新東方詹凱解析】:在初中幾何中,曾經(jīng)學(xué)過“任意多邊形的內(nèi)角和公式”
    對(duì)于任意n邊形,其內(nèi)角和為(n-2)×180度;對(duì)于任意n邊形,其外角和為360度。
    根據(jù)n邊形內(nèi)角和公式,可以直接求出其內(nèi)角和為4×180=720度。
    例題3:(2002年國家公務(wù)員考試B類第7題)
    把一個(gè)邊長(zhǎng)為4厘米的正方形鐵絲框制成兩個(gè)等周長(zhǎng)的圓形鐵絲框,鐵絲的總長(zhǎng)不變,則每個(gè)圓鐵絲框的面積為( )平方厘米
    A.16π B.8π C. D.
    【答案】:D。
    【新東方詹凱解析】:邊長(zhǎng)為4厘米的正方形鐵絲框,其周長(zhǎng)為16厘米,因此制成的兩個(gè)等周長(zhǎng)的圓形鐵絲框的周長(zhǎng)均為8厘米。
    圓的周長(zhǎng)公式為:D=2πr
    圓的面積公式為:S=πr2
    由以上兩個(gè)公式可以求出,這兩個(gè)圓的半徑均為 厘米,將該半徑值帶入圓的面積公式當(dāng)中可以求得這兩個(gè)圓的面積均為 平方厘米。
    例題4:(2004年山東省公務(wù)員考試第10題);(2008年國家公務(wù)員考試第49題)
    用同樣長(zhǎng)的鐵絲圍成三角形、圓形、正方形、菱形、其中面積的是( )
    A.正方形 B.菱形 C三角形 D圓形
    【答案】:D。
    相同表面積的四面體、六面體、正十二面體、正二十面體中,體積的是( )
    A.四面體 B.六面體 C.正十二面體 D.正二十面體
    【答案】:D。
    【新東方詹凱解析】:本題需要用到幾何基本定理。
    在所有等周長(zhǎng)的平面圖形當(dāng)中,越接近圓的圖形,其面積越大;與之等效的說法是,在所有等面積的平面圖形當(dāng)中,越接近圓的圖形,其周長(zhǎng)越小。
    在所有等表面積的立體當(dāng)中,越接近球的立體,其體積越大;與之等效的說法是,在所有等體積的立體當(dāng)中,越接近球的立體,其表面積越小。
    例題5:(2005年北京市社會(huì)在職人員公務(wù)員考試第23題)
    用一根繩子測(cè)井臺(tái)到井水面的深度,把繩子對(duì)折后垂到井水面,繩子超過井臺(tái)9米,把繩子三折后垂到井水面,繩子超過井臺(tái)2米,繩長(zhǎng)為( )米
    A.12 B.29 C.36 D.42
    【答案】:D。
    【新東方詹凱解析】:本題需要區(qū)分“折三折”與“對(duì)折三次”兩種折繩方式。為了解決這類問題,筆者在此對(duì)于兩種折繩方式進(jìn)行比較。
    所謂“折n折”是指,折完繩子之后共有n段,每段繩長(zhǎng)為原先繩長(zhǎng)的 。
    所謂“對(duì)折n次”是指,折完繩子之后共有2n段,每段繩長(zhǎng)為原先繩長(zhǎng)的 。
    另外此題在求解時(shí)需要注意,雖然題目敘述條件是“用一根繩子測(cè)井臺(tái)到井水面的深度”,但是最后的問題是求繩子的長(zhǎng)度。這是這類問題最常用的陷阱問題。
    繩子折三折之后繩長(zhǎng)變?yōu)槿L(zhǎng)的1/3 ;對(duì)折之后變?yōu)槿L(zhǎng)的 1/2。假設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),根據(jù)題意可得
    解得,L=42米。
    例題6:(2004年上海市公務(wù)員考試第20題)
    三條邊均為正整數(shù),且最長(zhǎng)邊為11的三角形有( )個(gè)
    A.21 B.23 C.25 D.36
    【答案】:D。
    【新東方詹凱解析】:遇到這類問題,在考場(chǎng)上的解決辦法就是“枚舉法”。關(guān)于“枚舉法”的概念和方法,在“專題一計(jì)算題,類型(十)整除性質(zhì)”中已有詳細(xì)介紹,此處不再贅述。而本題還需要利用一條三角形的最基本定理。
    三角形任意兩邊長(zhǎng)度之和大于第三邊的長(zhǎng)度,任意兩邊長(zhǎng)度之差的絕對(duì)值小于第三邊的長(zhǎng)度。
    如果三角形有一條邊長(zhǎng)為1,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊只能長(zhǎng)11,這樣才符合題目“最長(zhǎng)邊為11”這個(gè)條件。有一條邊長(zhǎng)為1的三角形只有1個(gè)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為2,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為11或者10。有一條邊長(zhǎng)為2的三角形有2個(gè)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為3,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為11、10、9。有一條邊長(zhǎng)為3的三角形有3個(gè)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為4,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為11、10、9、8。有一條邊長(zhǎng)為4的三角形有4個(gè)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為5,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為11、10、9、8、7。有一條邊長(zhǎng)為5的三角形有5個(gè)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為6,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為11、10、9、8、7、6。有一條邊長(zhǎng)為6的三角形有6個(gè)。
    從邊長(zhǎng)為7開始,就不能這樣計(jì)算了。因?yàn)檫呴L(zhǎng)為6、7、11的三角形與邊長(zhǎng)為7、6、11的三角形是同一個(gè)三角形,所以我們只需要計(jì)算另一條邊長(zhǎng)不小于7的三角形的個(gè)數(shù)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為7,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為7、8、9、10、11。有一條邊長(zhǎng)為7的三角形有5個(gè)。這樣的三角形與之前的三角形不會(huì)重復(fù)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為8,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為8、9、10、11。有一條邊長(zhǎng)為7的三角形有4個(gè)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為9,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為9、10、11。有一條邊長(zhǎng)為7的三角形有3個(gè)。
    如果有一條邊長(zhǎng)為10,那么除去最長(zhǎng)為11的邊,另一條邊長(zhǎng)可以為10、11。有一條邊長(zhǎng)為7的三角形有2個(gè)。
    需要注意的是,三條邊都為11的正三角形還沒有計(jì)算在內(nèi),因此也應(yīng)當(dāng)計(jì)算上1個(gè)這樣的正三角形。
    將上述三角形的個(gè)數(shù)加起來,恰好為36個(gè)。
    例題7:(2006年浙江省公務(wù)員考試第44題)
    從平面a外一點(diǎn)P引與a相交的直線,使得P點(diǎn)與交點(diǎn)的距離等于1,則滿足條件的直線條數(shù)一定不可能是( )
    A.0條 B.1條 C.2條 D.無數(shù)條
    【答案】:C。
    【新東方詹凱解析】:這道題的難度比較大。它考察的是考生立體幾何的基本內(nèi)容,同時(shí)題目的問法比較特殊,所問的是“不可能是”,這樣給考生造成了一定的困難。需要借助空間立體圖形來說明問題。
    在解本題之前,需要明確一項(xiàng)基本定理——
    從空間一點(diǎn)到某平面的最短距離是由該點(diǎn)引向該平面的垂直距離。
    以下將利用圖示來說明A、B、D三種可能性。
    (1)若該點(diǎn)到平面的距離大于1,根據(jù)定理,此時(shí)從P發(fā)出的任何一條直線與平面a的交點(diǎn)到P的距離都會(huì)大于1,因此不存在符合條件的直線。A選項(xiàng)可能。
    (2)若該點(diǎn)到平面的距離恰好等于1,根據(jù)定理,有且僅有一條由P發(fā)出的直線與平面a的交點(diǎn)到P的距離為1,這條直線恰好是由P發(fā)出的垂至于平面a的直線。B選項(xiàng)可能。
    (3)若該點(diǎn)到平面的距離小于1,根據(jù)定理,由P發(fā)出的垂至于平面a的直線與a的交點(diǎn)到P的距離小于1,因此凡是由P發(fā)出的與平面a的交點(diǎn)在一適當(dāng)圓上的所有直線與a的交點(diǎn)(這些交點(diǎn)恰好組成這個(gè)圓)到P的距離都為1,這時(shí)符合條件的直線就有無數(shù)多條。D選項(xiàng)可能。
    例題8:(2003年國家公務(wù)員考試B類第15題)
    一個(gè)長(zhǎng)方體形狀的盒子長(zhǎng)、寬、高分別為20厘米、8厘米和2厘米,現(xiàn)在要用一張紙將其六個(gè)面完全包裹起來,要求從紙上剪下的部分不得用作貼補(bǔ),請(qǐng)問這張紙的大小可能是下列哪一個(gè)( )
    A.長(zhǎng)25厘米、寬17厘米 B.長(zhǎng)26厘米、寬14厘米
    C.長(zhǎng)24厘米、寬21厘米 D.長(zhǎng)24厘米、寬14厘米
    【答案】:C。
    【新東方詹凱解析】:初看這道題感覺非常困難,因?yàn)轭}目中要求“從紙上剪下的部分不得用作貼補(bǔ)”,使得考生不得不從剪切策略入手來考慮,如果這樣做就恰恰陷入了這道題所布置的陷阱里面。因?yàn)閺淖詈?jiǎn)單的方面來考慮,要使得這張紙能完全包裹這個(gè)長(zhǎng)方體的六個(gè)面,需要滿足的條件至少是這張紙的面積不小于長(zhǎng)方體的表面積。
    長(zhǎng)方體的表面積公式為:S=2(ab+bc+ca)
    長(zhǎng)方體的體積公式為:V=abc
    其中,a、b、c分別為該長(zhǎng)方體三條邊的長(zhǎng)度。
    該長(zhǎng)方體形狀的盒子的表面積為
    2×[(20×8)+(20×2)+(8×2)]=432平方厘米
    題目四個(gè)選項(xiàng)所給出的四張紙的面積依次為
    25×17=425平方厘米
    26×14=364平方厘米
    24×21=504平方厘米
    24×14=336平方厘米
    可見,只有C選項(xiàng)中的長(zhǎng)24厘米,寬21厘米這張紙的面積不小于長(zhǎng)方體的表面積,只有用它進(jìn)行裁減,才可能完全包裹該長(zhǎng)方體形狀的盒子。
    例題9:(2003年國家公務(wù)員考試B類第12題)
    一家冷飲店,過去用圓柱形的紙杯子裝汽水,每杯賣2元錢,一天能賣100杯。現(xiàn)在改用同樣底面積和高度的圓錐形紙杯子裝,每杯只賣1元錢。如果該店每天賣汽水的總量不變,那么現(xiàn)在每天的銷售額是過去的多少( )
    A.50% B.100% C.150% D.200%
    【答案】:C。
    【新東方詹凱解析】:本題考查的是同底同高的圓柱與圓錐的體積關(guān)系。
    底面積相同、高相同的圓柱的體積是圓錐體積的3倍。
    以前每天的冷飲銷售額是2×100=200元。改為圓錐形杯子之后,每天要賣出的冷飲總體積不變,那么杯數(shù)就變?yōu)橐郧暗?倍,即現(xiàn)在每天賣出冷飲300杯。因此現(xiàn)在的每天的銷售額為1×300=300元。因此現(xiàn)在每天的銷售額是過去的300/200=150%。
    以上通過九道例題,向各位考生展示了近年公務(wù)員考試當(dāng)中會(huì)運(yùn)用到的基本幾何定理,其中一些內(nèi)容反復(fù)考察過。這些基本定理其實(shí)在中學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中曾經(jīng)遇見過,但是已經(jīng)有近十年的時(shí)間沒有“摸”過,因此略顯生疏。
    幾何在生活中不斷展現(xiàn)在面前,希望各位考生平時(shí)能夠在不經(jīng)意間隨時(shí)想起各種各樣的幾何基本定理以及關(guān)系式,逐漸對(duì)以前學(xué)過的知識(shí)熟悉起來,利用“零散”時(shí)間來進(jìn)行備考。