“构造图形解题”,它的应用十分广泛,特别是有些技巧性很强的题目,如果不能发现题目中所隐含的几何意义,而用通常的代数方法去思考,经常让我们手足无措,难以下手,这时,如果能转换思维,发现题目中隐含的几何条件,通过构造适合的几何图形,将会得到事半功倍的效果,下面介绍两则实例:
实例一:1876年,美国总统伽非尔德利用实例一图证明了勾股定理:由S四边形ABCD=S△ABC+S△ADE+S△ABE得:(a+b)2=2×ab+c2,化简得:a2+b2=c2.
实例二:欧几里得的《几何原本》记载,关于x的方程x2+ax=b2的图解法是:画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC=,AC=|b|,再在斜边AB上截取BD=,则AD的长就是该方程的一个正根(如实例二图).
请根据以上阅读材料回答下面的问题:
(1)如图1,请利用图形中面积的等量关系,写出甲图要证明的数学公式是______,乙图要证明的数学公式是______,体现的数学思想是______;
(2)如图2,若2和-8是关于x的方程x2+ax=b2的两个根,按照实例二的方式构造Rt△ABC,连接CD,求CD的长;
(3)若x,y,z都为正数,且x2+y2=z2,请用构造图形的方法求的最大值.
九年级数学解答题中等难度题
“构造图形解题”,它的应用十分广泛,特别是有些技巧性很强的题目,如果不能发现题目中所隐含的几何意义,而用通常的代数方法去思考,经常让我们手足无措,难以下手,这时,如果能转换思维,发现题目中隐含的几何条件,通过构造适合的几何图形,将会得到事半功倍的效果,下面介绍两则实例:
实例一:1876年,美国总统伽非尔德利用实例一图证明了勾股定理:由S四边形ABCD=S△ABC+S△ADE+S△ABE得:(a+b)2=2×ab+c2,化简得:a2+b2=c2.
实例二:欧几里得的《几何原本》记载,关于x的方程x2+ax=b2的图解法是:画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC=,AC=|b|,再在斜边AB上截取BD=,则AD的长就是该方程的一个正根(如实例二图).
请根据以上阅读材料回答下面的问题:
(1)如图1,请利用图形中面积的等量关系,写出甲图要证明的数学公式是______,乙图要证明的数学公式是______,体现的数学思想是______;
(2)如图2,若2和-8是关于x的方程x2+ax=b2的两个根,按照实例二的方式构造Rt△ABC,连接CD,求CD的长;
(3)若x,y,z都为正数,且x2+y2=z2,请用构造图形的方法求的最大值.
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已知、均为锐角,且,。求的度数。
小聪、小明、小慧三位同学都通过构造一个几何图形,使这个代数计算问题快速、简捷地得到了解决,请你思考他们的方法,选择其中一个图形,解答上述问题。(也可以自己构造一个不同的图形,并完成解答)
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数和形是数学的两个主要研究对象,我们经常运用数形结合、数形转化的方法解决一些数学问题。下面我们来探究“由数思形,以形助数”的方法在解决代数问题中的应用.
探究一:求不等式的解集
(1)探究的几何意义
如图①,在以O为原点的数轴上,设点A'对应点的数为,由绝对值的定义可知,点A'与O的距离为,
可记为:A'O=。将线段A'O向右平移一个单位,得到线段AB,,此时点A对应的数为,点B的对应数是1,
因为AB= A'O,所以AB=。
因此,的几何意义可以理解为数轴上所对应的点A与1所对应的点B之间的距离AB。
(2)求方程=2的解
因为数轴上3与所对应的点与1所对应的点之间的距离都为2,所以方程的解为
(3)求不等式的解集
因为表示数轴上所对应的点与1所对应的点之间的距离,所以求不等式解集就转化为求这个距离小于2的点所对应的数的范围。
请在图②的数轴上表示的解集,并写出这个解集
探究二:探究的几何意义
(1)探究的几何意义
如图③,在直角坐标系中,设点M的坐标为,过M作MP⊥x轴于P,作MQ⊥y轴于Q,则点P点坐标(),Q点坐标(),|OP|=,|OQ|=,
在Rt△OPM中,PM=OQ=y,则
因此的几何意义可以理解为点M与原点O(0,0)之间的距离OM
(2)探究的几何意义
如图④,在直角坐标系中,设点 A'的坐标为,由探究(二)(1)可知,
A'O=,将线段 A'O先向右平移1个单位,再向上平移5个单位,得到线段AB,此时A的坐标为(),点B的坐标为(1,5)。
因为AB= A'O,所以 AB=,因此的几何意义可以理解为点A()与点B(1,5)之间的距离。
(3)探究的几何意义
请仿照探究二(2)的方法,在图⑤中画出图形,并写出探究过程。
(4)的几何意义可以理解为:_________________________.
拓展应用:
(1)+的几何意义可以理解为:点A与点E的距离与点AA与点F____________(填写坐标)的距离之和。
(2)+的最小值为____________(直接写出结果)
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旋转变换在平面几何中有着广泛的应用.特别是在解(证)有关等腰三角形、正三角形、正方形等问题时,更是经常用到的思维方法,请你用旋转交换等知识,解决下面的问题.
如图1,△ABC与△DCE均为等腰直角三角形,DC与AB交于点M,CE与AB交于点N.
(1)以点C为中心,将△ACM逆时针旋转90°,画出旋转后的△A′CM′
(2)在(1)的基础上,证明AM2+BN2=MN2.
(3)如图2,在四边形ABCD中,∠BAD=45°,∠BCD=90°,AC平分∠BCD,若BC=4,CD=3,则对角线AC的长度为多少?(直接写出结果即可,但在图中保留解决问题的过程中所作辅助线、标记的有关计算数据等)
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