2012年部分地區(qū)中考數(shù)學(xué)猜想求證型問(wèn)題試題歸類(答案)

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23.(2012山東省濱州中考,23,9分)我們知道“連接三角形兩邊中點(diǎn)的線段叫三角形的中位線”,“三角形的中位線平行于三角形的第三邊,且等于第三邊的一半”.類似的,我們把連接梯形兩腰中點(diǎn)的線段叫做梯形的中位線.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是AB,CD的中點(diǎn),那么EF就是梯形ABCD的中位線.通過(guò)觀察、測(cè)量,猜想EF和AD、BC有怎樣的位置和數(shù)量關(guān)系?并證明你的結(jié)論.
    【解析】連接AF并延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)G,證明△ADF≌△GCF,容易看出EF為△ABG的中位線,所以 ,EF= (AD+BC)。
    解:結(jié)論為:EF∥AD∥BC,EF= (AD+BC).理由如下:
    連接AF并延長(zhǎng)交BC于點(diǎn)G.
    ∵AD∥BC∴∠DAF=∠G,
    在△ADF和△GCF中,
     ,
    ∴△ADF≌△GCF,
    ∴AF=FG,AD=CG.
    又∵AE=EB,
    ∴ ,
    即EF∥AD∥BC,EF= (AD+BC).
    【點(diǎn)評(píng)】本題考查梯形中位線定理、全等三角形的判定與性質(zhì)、三角形中位線定理.正確的添加輔助線是解決此題的關(guān)鍵,梯形的問(wèn)題常常轉(zhuǎn)化為三角形的問(wèn)題來(lái)解決.
    26.(2012黑龍江省綏化市,26,8分)已知,點(diǎn)E是矩形ABCD的對(duì)角線BC上的一點(diǎn),且BE=BC,AB=3,BC=4,點(diǎn)P為EC上的一動(dòng)點(diǎn),且PQ⊥BC于點(diǎn)Q,PR⊥BD于點(diǎn)R.
    ⑴ 如圖(甲),當(dāng)點(diǎn)P為線段EC中點(diǎn)時(shí),易證:PR+PQ= ;
    ⑵ 如圖(乙),當(dāng)點(diǎn)P為線段EC上任意一點(diǎn)(不與點(diǎn)E、點(diǎn)C重合)時(shí),其它條件不變,則(1)中的結(jié)論是否仍然成立?若成立,請(qǐng)給與證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由;
    ⑶ 如圖(丙),當(dāng)點(diǎn)P為線段EC延長(zhǎng)線上任意一點(diǎn)時(shí),其它條件不變,則PR與PQ之間又具有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請(qǐng)直接寫(xiě)出你的猜想.
    【解析】解:(2)圖2中結(jié)論P(yáng)R+PQ= 仍成立.
    證明:連接BP,過(guò)C點(diǎn)作CK⊥BD于點(diǎn)K.
    ∵四邊形ABCD為矩形,
    ∴∠BCD=90°,
    又∵CD=AB=3,BC=4,
    ∴BD=
    ∵S△BCD= BC•CD= BD•CK,
    即3×4=5CK,
    ∴CK=
    ∵S△BCE= BE•CK,S△BEP= PR•BE,S△BCP= PQ•BC,且S△BCE=S△BEP+S△BCP,
    ∴ BE•CK= PR•BE+ PQ•BC
    又∵BE=BC,
    ∴CK=PR+PQ,∴PR+PQ=
    (3)圖3中的結(jié)論是PR-PQ= .
    【答案】⑵結(jié)論P(yáng)R+PQ= 仍然成立,理由見(jiàn)解析;⑶圖(丙)中的結(jié)論是PR-PQ= .
    【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了矩形的性質(zhì)及直角三角形的重要定理:勾股定理,解決本題的關(guān)鍵是掌握好矩形的性質(zhì)及以圖形面積的和差為平臺(tái)構(gòu)造出的等式關(guān)系.難度中等.
    23. (2012山東省青島市,23,10)(10分)問(wèn)題提出:以n邊形的n個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+n)個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把原n邊形分割成多少個(gè)互不重疊的小三角形?
    問(wèn)題探究:為了解決上面的問(wèn)題,我們將采取一般問(wèn)題特殊化的策略,先從簡(jiǎn)單和具體的情形入手:
    探究一:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的一個(gè)點(diǎn)P,共4個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把△ABC分割成多少個(gè)互不重疊的小三角形?
    如圖①,顯然,此時(shí)可把△ABC分割成3個(gè)互不重疊的小三角形.
    探究二:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的2個(gè)點(diǎn)P、Q,共5個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn),可把△ABC分割成多少個(gè)互不重疊的小三角形?
    在探究一的基礎(chǔ)上,我們可看作在圖①△ABC的內(nèi)部,再添加1個(gè)點(diǎn)Q,那么點(diǎn)Q的位置會(huì)有兩種情況:
    一種情況,點(diǎn)Q在圖①分割成的某個(gè)小三角形內(nèi)部,不妨假設(shè)點(diǎn)Q在△PAC內(nèi)部,如圖②;
    另一種情況,點(diǎn)Q在圖①分割成的小三角形的某條公共邊上,不妨假設(shè)點(diǎn)Q在PA上,如圖③;
    顯然,不管哪種情況,都可把△ABC分割成5個(gè)互不重疊的小三角形.
    探究三:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的3個(gè)點(diǎn)P、Q、R,共6個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)可把△ABC分割成 個(gè)互不重疊的小三角形,并在圖④畫(huà)出一種分割示意圖.
    探究四:以△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+3)個(gè)頂點(diǎn)可把△ABC分割成
     個(gè)互不重疊的小三角形。
    探究拓展:以四邊形的4個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+4)個(gè)頂點(diǎn),可把四邊形分割成 個(gè)互不重疊的小三角形。
    問(wèn)題解決:以n邊形的n個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的m個(gè)點(diǎn),共(m+n)個(gè)頂點(diǎn),可把△ABC分割成 個(gè)互不重疊的小三角形。
    實(shí)際應(yīng)用:以八邊形的8個(gè)頂點(diǎn)和它內(nèi)部的2012個(gè)點(diǎn),共2020個(gè)點(diǎn),可把八邊形分割成多少個(gè)互不重疊的小三角形?(要求列式計(jì)算)
    23. 【解析】觀察圖形發(fā)現(xiàn):內(nèi)部每多一個(gè)點(diǎn),則多2個(gè)三角形,從而得到一般規(guī)律為n+2(m-1)或2m+n-2.根據(jù)根據(jù)規(guī)律逐一解答.
    【答案】探究三:7
    分割示意圖.(答案不).
    探究四:3+2(m-1)或2m+1
    探究拓展:4+2(m-1)或2m+2
    問(wèn)題解決:n+2(m-1)或2m+n-2
    實(shí)際應(yīng)用:把n=8,m=2012代入上述代數(shù)式,得2m+n-2=2×2012+8-2=4024+8-2=4030.
    【點(diǎn)評(píng)】本題考查規(guī)律型中的圖形變化問(wèn)題,解題關(guān)鍵是結(jié)合圖形,探尋其規(guī)律,發(fā)現(xiàn)規(guī)律才能順利解題,體現(xiàn)特殊到一般的數(shù)學(xué)思想.
    16.(2012貴州遵義,16,4分)猜數(shù)字游戲中,小明寫(xiě)出如下一組數(shù): , , , , …,小亮猜想出第六個(gè)數(shù)字是 ,根據(jù)此規(guī)律,第n個(gè)數(shù)是 ?。?BR>    解析: 根據(jù)分?jǐn)?shù)的分子是2n,分母是2n+3,進(jìn)而得出答案即可.
    解:∵分?jǐn)?shù)的分子分別是:2 2=4,23=8,24=16,…
    分?jǐn)?shù)的分母分別是:2 2+3=7,23+3=11,24+3=19,…
    ∴第n個(gè)數(shù)是 .
    故答案為: .
    答案:
    點(diǎn)評(píng): 此題主要考查了數(shù)字變化規(guī)律,根據(jù)已知得出分子與分母的變化規(guī)律是解題關(guān)鍵.
    26. (2012年吉林省,第26題、10分.)
    問(wèn)題情境
    如圖,在x軸上有兩點(diǎn)A(m,0),B(n, 0)(n>m>0).分別過(guò)點(diǎn)A,點(diǎn)B作x軸的垂線,交拋物線y=x²于點(diǎn)C,點(diǎn)D.直線OC交直線BD于點(diǎn)E,直線OD交直線AC于點(diǎn)F,點(diǎn)E,點(diǎn)F的縱坐標(biāo)分別記為 , .
    特例探究
    填空:
    當(dāng)m=1,n=2時(shí), =____, =______.
    當(dāng)m=3,n=5時(shí), =_____, =______.
    歸納證明
    對(duì)任意m, n(n>m>0),猜想 與 的大小關(guān)系,并證明你的猜想
    拓展應(yīng)用.
    (1) 若將“拋物線y=x²”改為“拋物線y=ax²(a>0)”,其它條件不變,請(qǐng)直接寫(xiě)出 與 的大小關(guān)系.
    (2) 連接EF, AE.當(dāng) 時(shí),直接寫(xiě)出m和n的關(guān)系及四邊形OFEA的形狀.
    【解析】【特例探究】【歸納證明】都是【拓展應(yīng)用】(1)的特殊情況,因此以【拓展】(1)為例說(shuō)明前三小問(wèn)的思路:已知A、B的坐標(biāo),根據(jù)拋物線的解析式,能得到C、D的坐標(biāo),進(jìn)而能求出直線OC、OD的解析式,也就能得出E、F兩點(diǎn)的坐標(biāo),再進(jìn)行比較即可.最后一小題也比較簡(jiǎn)單:總結(jié)前面的結(jié)論,能得出EF∥x軸的結(jié)論,那么直角梯形OFEB的面積和△OFE的面積比例關(guān)系,能判斷出EF、OA的比例關(guān)系,進(jìn)而得出m、n的關(guān)系,再對(duì)四邊形OFEA的形狀進(jìn)行判定.
    【答案】
    解:特例探究
    當(dāng)m=1,n=2時(shí),A(1,0)、B(2,0)、C(1,1)、D(2,4);
    則:直線OC的解析式為:y=x;直線OD解析式為:y=2x;
    ∴F(1,2)、E(2,2);
    即 .
    同理:當(dāng)m=3,n=5時(shí), . 歸納證明
    猜想:
    證明:
    則,C , D
    OD的解析式為y=nx
    OC的解析式為y=mx
    E在OC上,橫坐標(biāo)為n,
    當(dāng)x=n時(shí),
    F在OD上,橫坐標(biāo)為m
    當(dāng)x=m時(shí),
    ∴
    拓展應(yīng)用
    (1) 設(shè)
    則
    OD的解析式為
    當(dāng)x=n時(shí), ;當(dāng)x=m時(shí).
    ∴
    (2)∵四邊形OFEB是直角梯形,EF=n-m,OB=n, BE=mn
    又
    ∴
    可得, EF=m, OA=m
    ∴EF‖OA且EF=OA.
    ∴四邊形OFEA是平行四邊形.
    【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查的是一次函數(shù)解析式的確定和二次函數(shù)的性質(zhì)、圖形面積的解法、平行四邊形的判定等知識(shí),綜合性較強(qiáng),本題由特殊到一般、由淺入深的引導(dǎo)方式進(jìn)一步降低了題目的難度,對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握是解題的關(guān)鍵.
    28.(2012黑龍江省綏化市,28,10分)如圖,四邊形ABCD為矩形,C點(diǎn)在x軸上,A點(diǎn)在y軸上,D點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,0),B點(diǎn)的坐標(biāo)是(3,4),矩形ABCD沿直線EF折疊,點(diǎn)A落在BC邊上的G處,E、F分別在AD和AB上,且F點(diǎn)的坐標(biāo)是(2,4).
    ⑴ 求G點(diǎn)坐標(biāo);
    ⑵ 求直線EF的解析式;
    ⑶ 點(diǎn)N在x軸上,直線EF上是否存在點(diǎn)M,使以M、N、F、G為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出M點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
    【解析】解:⑴由已知得,F(xiàn)G=AF=2,F(xiàn)B=1
    ∵四邊形ABCD為矩形
    ∴∠B=900
    ∴BG=
    ∴點(diǎn)G坐標(biāo)為(3,4 - )
    ⑵設(shè):直線EF的解析式是
    ∵在Rt△BFG中,cos∠BFG=FBFG=12
    ∴∠BFG=600,∴∠AFE=∠EFG=600
    ∴AE=AFtan∠AFE=2tan600=23
    ∴E點(diǎn)的坐標(biāo)是(0, )
    又∵F點(diǎn)的坐標(biāo)是(2,4)
    ∴ 解得
    ∴直線EF的解析式是 ;
    ⑶.存在:
     、 、 .
    【答案】 ⑴G點(diǎn)坐標(biāo)(3, );
    ⑵ ;
    ⑶ 、 、 .
    【點(diǎn)評(píng)】 本題綜合考查了矩形的性質(zhì)、勾股定理、待定系數(shù)法求直線解析式、三角函數(shù)及特殊角的三角函數(shù)值、平行四邊形的性質(zhì)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn).還考查了考生數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想等多個(gè)常見(jiàn)的初中數(shù)學(xué)思想.對(duì)考生在知識(shí)、方法及能力方面均有較高的要求.難度較大.
    21.(2012四川省資陽(yáng)市,21,8分)已知 、 是正實(shí)數(shù),那么, 是恒成立的.
    (1)(3分)由 恒成立,說(shuō)明 恒成立;
    (2)(3分)填空:已知 、 、 是正實(shí)數(shù),由 恒成立,
    猜測(cè): 也恒成立;
    (3)(2分)如圖,已知AB是直徑,點(diǎn)P是弧上異于點(diǎn)A和點(diǎn)B的一點(diǎn),PC⊥AB,垂足為C,AC= ,BC= ,由此圖說(shuō)明 恒成立.
    【解析】(1)由完全平方的非負(fù)性及完全平方公式展開(kāi)再運(yùn)用不等式性質(zhì)1即可證得.
    (2)由(1)得出:“兩正實(shí)數(shù)的平均數(shù)不小于這兩正實(shí)數(shù)積的算術(shù)平方根”,挖掘規(guī)律得出答案.
    (3)由“點(diǎn)到直線上所有點(diǎn)的連線段中垂線段最短”的性質(zhì)及相似構(gòu)造出不等式的形式.
    【答案】
    (1)由 得, ………1分
    于是 ………………………………2分
    ∴ ……………………………………3分
    (2) ……………………………………6分
    (3)連結(jié)OP,
    ∵AB是直徑,∴∠APB=90°,又∵PC⊥AB,∴Rt△APC∽R(shí)t△PBC,∴ , , ……………………………………………………………7分
    又∵ ,由垂線段最短,得 ,∴ …………………………8分
    【點(diǎn)評(píng)】本題主要是將高中不等式知識(shí)通過(guò)初中的知識(shí)去理解證明,主要考查了考生觀察、類比、歸納的能力.解決此種題型的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用初數(shù)的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)及了解初高中數(shù)學(xué)知識(shí)的銜接.難度較大.
    (2012浙江省衢州,19,6分)如圖,在□ABCD中,E、F是對(duì)角線BD上的兩點(diǎn),且BE=DF,連接AE、CF.請(qǐng)你猜想:AE與CF有怎樣的數(shù)量關(guān)系?并對(duì)你的猜想加以證明.
    【解析】AE與CF有怎樣的數(shù)量關(guān)系,可從AE與CF所在的△ABE和△CDF是否全等來(lái)考慮,先由平行四邊形的性質(zhì)得出AB=CD,∠ABE=∠CDF,再加上已知BE=DF,可推出△ABE≌△CDF,得證.
    【答案】猜想:AE=CF
    ∵四邊形ABCD是平行四邊形,
     ∴AB∥CD,AB=CD …2分
     ∴∠ABE=∠CDF …3分
     又∵BE=DF
     ∴△ABE≌△CDF …5分
    ∴AE=CF …6分
    【點(diǎn)評(píng)】此題考查的知識(shí)點(diǎn)是平行四邊形的性質(zhì)與全等三角形的判定和性質(zhì),關(guān)鍵是證明AF與CF所在的三角形全等.全等三角形的判定,常見(jiàn)的判斷方法有5種,選用哪一種方法,取決于題目中的已知條件,若已知兩邊對(duì)應(yīng)相等,則找它們的夾角或第三邊;若已知兩角對(duì)應(yīng)相等,則必須再找一組對(duì)邊對(duì)應(yīng)相等,且要是兩角的夾邊,若已知一邊一角,則找另一組角,或找這個(gè)角的另一組對(duì)應(yīng)鄰邊.
    24.(2012湖南湘潭,24,8分)如圖, 是邊長(zhǎng)為 的等邊三角形,將 沿直線 向右平移,使 點(diǎn)與 點(diǎn)重合,得到 ,連結(jié) ,交 于 .
    (1)猜想 與 的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
    (2)求線段 的長(zhǎng).
    【解析】用平行四邊形和菱形的判斷方法和性質(zhì)進(jìn)行推理,
    將 沿直線 向右平移,CD∥AB,且CD=AB,
    則四邊形ABCD是平行四邊形,又有AB=BC,則四邊形ABCD是菱形,
    菱形的對(duì)角線互相垂直平分。
    (2)用勾股定理或三角函數(shù)求出等邊三角形的高BF= ,由菱形的性質(zhì)得BD=2BF= 。
    【答案】(1)猜想 與 的位置關(guān)系是互相垂直平分,證明如:下:
    因 是等邊三角形,則AB=BC=AC=3,將 沿直線 向右平移后,CD∥AB,且CD=AB,則四邊形ABCD是平行四邊形,又有AB=BC,則四邊形ABCD是菱形,菱形ABCD的對(duì)角線 與 互相垂直平分。
    (2)BC=3,CF= ,∠BFC=900,BF= = ,由菱形的性質(zhì)得BD=2BF= 。
    【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查菱形和平行四邊形的性質(zhì)和判斷方法,對(duì)角線互相垂直平分,是菱形的性質(zhì)。
    17. (2012安徽,17,8分)在由m×n(m×n>1)個(gè)小正方形組成的矩形網(wǎng)格中,研究它的一條對(duì)角線所穿過(guò)的小正方形個(gè)數(shù)f,
    (1)當(dāng)m、n互質(zhì)(m、n除1外無(wú)其他公因數(shù))時(shí),觀察下列圖形并完成下表:
    1 2 3 2
    1 3 4 3
    2 3 5 4
    2 4 7
    3 5 7
     猜想:當(dāng)m、n互質(zhì)時(shí),在m×n的矩形網(wǎng)格中,一條對(duì)角線所穿過(guò)的小正方形的個(gè)數(shù)f與m、n的關(guān)系式是______________________________(不需要證明);
    解:
    (2)當(dāng)m、n不互質(zhì)時(shí),請(qǐng)畫(huà)圖驗(yàn)證你猜想的關(guān)系式是否依然成立,
    17:解析:(1)通過(guò)題中所給網(wǎng)格圖形,先計(jì)算出2×5,3×4,對(duì)角線所穿過(guò)的小正方形個(gè)數(shù)f,再對(duì)照表中數(shù)值歸納f與m、n的關(guān)系式.
    (2)根據(jù)題意,畫(huà)出當(dāng)m、n不互質(zhì)時(shí),結(jié)論不成立的反例即可.
    解:(1)如表:
    1 2 3 2
    1 3 4 3
    2 3 5 4
    2 4 7 6
    3 5 7 6
    f=m+n-1
    (2)當(dāng)m、n不互質(zhì)時(shí),上述結(jié)論不成立,如圖2×4
    2×4
    點(diǎn)評(píng):本題是操作探究題,根據(jù)操作規(guī)則得出數(shù)據(jù),并歸納總結(jié)其中規(guī)律,對(duì)于錯(cuò)誤結(jié)論的證明,只要舉出反例即可.