2013年中考數(shù)學(xué)操作與探究分類(lèi)試題匯編

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級(jí) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


2013中考全國(guó)120份試卷分類(lèi)匯編
操作與探究
1、(13年北京5分22)下面材料:
小明遇到這樣一個(gè)問(wèn)題:如圖1,在邊長(zhǎng)為 的正方形ABCD各邊上分別截取AE=BF=CG=DH=1,當(dāng)∠AFQ=∠BG=∠CHN=∠DEP=45°時(shí),求正方形NPQ的面積。

小明發(fā)現(xiàn):分別延長(zhǎng)QE,F(xiàn),NG,PH,交FA,GB,HC,ED的延長(zhǎng)線于點(diǎn)R,S,T,W,可得△RQF,△SG,△TNH,△WPE是四個(gè)全等的等腰直角三角形(如圖2)
請(qǐng)回答:
(1)若將上述四個(gè)等腰直角三角形拼成一個(gè)新的正方形(無(wú)縫隙,不重疊),則這個(gè)新的正方形的邊長(zhǎng)為_(kāi)_________;
(2)求正方形NPQ的面積
參考小明思考問(wèn)題的方法,解決問(wèn)題:
如圖3,在等邊△ABC各邊上分別截取AD=BE=CF,再分別過(guò)點(diǎn)D,E,F(xiàn)作BC,AC,AB的垂線,得到等邊△RPQ,若 ,則AD的長(zhǎng)為_(kāi)_________。
解析:

考點(diǎn):操作與探究(旋轉(zhuǎn)、從正方形到等邊三角形的變式、全等三角形)

2、(2013成都市)如圖, ,為⊙ 上相鄰的三個(gè) 等分點(diǎn),弧 ,點(diǎn) 在弧 上, 為⊙ 的直徑,將⊙ 沿 折疊,使點(diǎn) 與 重合,連接 , , .設(shè) , , .先探究 三者的數(shù)量關(guān)系:發(fā)現(xiàn)當(dāng) 時(shí), .請(qǐng)繼續(xù)探究 三者的數(shù)量關(guān)系:
當(dāng) 時(shí), _______;當(dāng) 時(shí), _______.
(參考數(shù)據(jù): ,

3、(2013山西,21,8分)(本題8分)如圖,在△ABC中,AB=AC,D是BA延長(zhǎng)線上的一點(diǎn),點(diǎn)E是AC的中點(diǎn)。
(1)實(shí)踐與操作:利用尺規(guī)按下列要求作圖,并在圖中標(biāo)明相應(yīng)字母(保留作圖痕跡,不寫(xiě)作法)。
①作∠DAC的平分線A。②連接BE并延長(zhǎng)交A于點(diǎn)F。

【解析】解:①作圖正確,并有痕跡。
②連接BE并延長(zhǎng)交A于點(diǎn)F。
(2)猜想與證明:試猜想AF與BC有怎樣的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由。
【解析】解:AF∥BC且AF=BC
理由如下:∵AB=AC,∴∠ABC=∠C∴∠DAC=∠ABC+∠C=2∠C
由作圖可知:∠DAC=2∠FAC
∴∠C=∠FAC.∴AF∥BC.
∵E是AC的中點(diǎn), ∴AE=CE, ∵∠AEF=∠CEB ∴△AEF≌△CEB ∴AF=BC.

4、(13年山東青島、23)在前面的學(xué)習(xí)中,我們通過(guò)對(duì)同一面積的不同表達(dá)和比較,根據(jù)圖①和圖②發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證了平方差公式和完全平方公式
這種利用面積關(guān)系解決問(wèn)題的方法,使抽象的數(shù)量關(guān)系因集合直觀而形象化。
【研究速算】
提出問(wèn)題:47×43,56×54,79×71,……是一些十位數(shù)字相同,且個(gè)位數(shù)字之和是10的兩個(gè)兩位數(shù)相乘的算式,是否可以找到一種速算方法?

幾何建模:
用矩形的面積表示兩個(gè)正數(shù)的乘積,以47×43為例:
( 1)畫(huà)長(zhǎng)為47,寬為43的矩形,如圖③,將這個(gè)47×43的
矩形從右邊切下長(zhǎng)40,寬3的一條,拼接到原矩形的上面。
(2)分析:原矩形面積可以有兩種不同的表達(dá)方式,47×43
的矩形面積或(40+7+3)×40的矩形與右上角3×7的矩形
面積之和,即47×43=(40+10)×40+3×7=5×4×100+
3×7=2021

用文字表述47×43的速算方法是:十位數(shù)字4加1的和與4相乘,
再乘以100,加上個(gè)位數(shù)字3與7的積,構(gòu)成運(yùn)算結(jié)果

歸納提煉:
兩個(gè)十位數(shù)字相同,并且個(gè)位數(shù)字之和是10的兩位數(shù)相乘的速算方法是(用文字表述) ____________________

【研究方程】
提出問(wèn)題:怎么圖解一元二次方程
幾何建模:
(1)變形:
(2)畫(huà)四個(gè)長(zhǎng)為 ,寬為 的矩形,構(gòu)造圖④
(3)分析:圖中的大正方形面積可以有兩種不同的表達(dá)方式, 或四個(gè)長(zhǎng) ,寬 的矩形之和,加上中間邊長(zhǎng)為2的小正方形面積


歸納提煉:求關(guān)于 的一元二次方程 的解
要求參照上述研究方法,畫(huà)出示意圖,并寫(xiě)出幾何建模步驟(用鋼筆或圓珠筆畫(huà)圖,并標(biāo)注相關(guān)線段的長(zhǎng))

【研究不等關(guān)系】
提出問(wèn)題:怎么運(yùn)用矩形面積表示 與 的大小關(guān)系(其中 )?
幾何建模:
(1)畫(huà)長(zhǎng) ,寬 的矩形,按圖⑤方式分割
(2)變形:
( 3)分析:圖⑤中大矩形的面積可以表示為
;陰影部分面積可以表示為 ,
畫(huà)點(diǎn)部分的面積可表示為 ,由圖形的部分與整體
的關(guān)系可知: > ,即


歸納提煉:
當(dāng) , 時(shí),表示 與 的大小關(guān)系
根據(jù)題意,設(shè) , ,要求參照上 述研究方法,畫(huà)出示意圖,并寫(xiě)出幾何建模步驟(用鋼筆或圓珠筆畫(huà)圖,并標(biāo)注相關(guān)線段的長(zhǎng))

解析:

5、(2013年江西省)某數(shù)學(xué)活動(dòng)小組在作三角形的拓展圖形,研究其性質(zhì)時(shí),經(jīng)歷了如下過(guò)程:
  ●操作發(fā)現(xiàn):
在等腰△ABC中,AB=AC,分別以AB和AC為斜邊,向△ABC的外側(cè)作等腰直角三角形,如圖1所示,其中DF⊥AB于點(diǎn)F,EG⊥AC于點(diǎn)G,是BC的中點(diǎn),連接D和E,則下列結(jié)論正確的是 (填序號(hào)即可)
①AF=AG= AB;②D=E;③整個(gè)圖形是軸對(duì)稱圖形;④∠DAB=∠DB.
●數(shù)學(xué)思考:
在任意△ABC中,分別以AB和AC為斜邊,向△ABC的外側(cè)作等腰直角三角形,如圖2所示,是BC的中點(diǎn),連接D和E,則D和E具有怎樣的數(shù)量和位置關(guān)系?請(qǐng)給出證明過(guò)程;
●類(lèi)比探索:
在任意△ABC中,仍分別以AB和AC為斜邊,向△ABC的內(nèi)側(cè)作等腰直角三角形,如圖3所示,是BC的中點(diǎn),連接D和E,試判斷△ED的形狀.
答: .

【答案】 解:
●操作發(fā)現(xiàn):①②③④
●數(shù)學(xué)思考:
答:D=E,D⊥E,
1、D=E;
如圖2,分別取AB,AC的中點(diǎn)F,G,連接DF,F(xiàn),G,EG,
∵是BC的中點(diǎn),
∴F∥AC,F(xiàn)= AC.
又∵EG是等腰Rt△AEC斜邊上的中線,
∴EG⊥AC且EG= AC,
∴F=EG.
同理可證DF=G.
∵F∥AC,
∴∠FA+∠BAC=180°.
同理可得∠GA+∠BAC=180°,
∴∠FA=∠GA.
又∵EG⊥AC,∴∠EGA=90°.
同理可得∠DFA=90°,
∴∠FA+∠DFA=∠GA=∠EGA,
即∠DF=∠EG,又F=EG,DF=G,
∴△DF≌△GE(SAS),
∴D=E.
2、D⊥E;
證法一:∵G∥AB,
∴∠FA+∠FG=180°,
又∵△DF≌△GE,∴∠EG=∠DF.
∴∠FA+∠FD+∠DE+∠DF=180°,
其中∠FA+∠FD+∠DF=90°,
∴∠DE=90°.
即D⊥E;
證法二:如圖2,D與AB交于點(diǎn)H,
∵AB∥G,
∴∠DHA=∠DG,
又∵∠DHA=∠FD+∠DFH,
即∠DHA=∠FD+90°,
∵∠DG=∠DE+∠GE,
∴∠DE=90°
即D⊥E;
●類(lèi)比探究
答:等腰直角三解形
【考點(diǎn)解剖】 本題考查了軸對(duì)稱、三角形中位線、平行四邊形、直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半、全等、角的轉(zhuǎn)化等知識(shí),能力要求很高.
【解題思路】 (1) 由圖形的對(duì)稱性易知①、②、③都正確,④∠DAB=∠DB=45°也正確;(2)直覺(jué)告訴我們D和E是垂直且相等的關(guān)系,一般由全等證線段相等,受圖1△DF≌△GE的啟發(fā),應(yīng)想到取中點(diǎn)構(gòu)造全等來(lái)證D=E,證D⊥E就是要證∠DE=90°,由△DF≌△GE得∠EG=∠DF, △DF中四個(gè)角相加為180°,∠FG可看成三個(gè)角的和,通過(guò)變形計(jì)算可得∠DE=90°. (3)只要結(jié)論,不要過(guò)程,在(2)的基礎(chǔ)易知為等腰直角三解形.
【解答過(guò)程】 略.
【方法規(guī)律】 由特殊到一般,形變但本質(zhì)不變(仍然全等)
【關(guān)鍵詞】 課題學(xué)習(xí) 全等 開(kāi)放探究

6、(2013山西,25,13分)(本題13分)數(shù)學(xué)活動(dòng)——求重疊部分的面積。
問(wèn)題情境:數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師出示了一個(gè)問(wèn)題:
如圖,將兩塊全等的直角三角形紙片△ABC和△DEF疊放在一起,其中∠ACB=∠E=90°,BC=DE=6,AC=FE=8,頂點(diǎn)D與邊AB的中點(diǎn)重合,DE經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,DF交AC于點(diǎn)G。
求重疊部分(△DCG)的面積。
(1)獨(dú)立思考:請(qǐng)解答老師提出的問(wèn)題。
【解析】解:∵∠ACB=90°D是AB的中點(diǎn),
∴DC=DB=DA,∴∠B=∠DCB
又∵△ABC≌△FDE,∴∠FDE=∠B
∴∠FDE=∠DCB,∴DG∥BC∴∠AGD=∠ACB=90°∴DG⊥AC
又∵DC=DA,∴G是AC的中點(diǎn),
∴CG= AC= ×8=4,DG= BC= ×6=3
∴SDCG= ×CG•DG= ×4×3=6
(2)合作交流:“希望”小組受此問(wèn)題的啟發(fā),將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),使DE⊥AB交AC于點(diǎn)H,DF交AC于點(diǎn)G,如圖(2),你能求出重疊部分(△DGH)的面積嗎?請(qǐng)寫(xiě)出解答過(guò)程。

【解析】解法一:
∵△ABC≌△FDE,∴∠B=∠1
∵∠C=90°,ED⊥AB,∴∠A+∠B=90°, ∠A+∠2=90°,
∴∠B=∠2,∴∠1=∠2
∴GH=GD
∵∠A+∠2=90°,∠1+∠3=90°
∴∠A=∠3,∴AG=GD,∴AG=GH
∴點(diǎn)G是AH的中點(diǎn),
在Rt△ABC中,AB= 10
∵D是AB的中點(diǎn),∴AD= AB=5
在△ADH與△ACB中,∵∠A =∠A,∠ADH=∠ACB=90°,
∴△ADH∽△ACB, ∴ = , = ,∴DH= ,
∴S△DGH= S△ADH= × ×DH•AD= × ×5=
解法二:同解法一,G是AH的中點(diǎn),
連接BH,∵DE⊥AB,D是AB的中點(diǎn),∴AH=BH,設(shè)AH=x則CH=8-x
在Rt△BCH中,CH2+BC2=BH2,即(8-x)2+36=x2,解得x=
∴S△ABH=AH•BC= × ×6=
∴S△DGH= S△ADH= × S△ABH= × = .

解法三:同解法一,∠1=∠2
連接CD,由(1)知,∠B=∠DCB=∠1,∠1=∠2=∠B=∠DCB,△DGH∽△BDC,
作D⊥AC于點(diǎn),CN⊥AB于點(diǎn)N,∵D是AB的中點(diǎn),∠ACB=90°
∴CD=AD=BD,∴點(diǎn)是AC的中點(diǎn),∴D= BC= ×6=3
在Rt△ABC中,AB= =10, AC•BC= AB•CN,
∴CN= .
∵△DGH∽△BDC, ∴ ,
∴ =

(3)提出問(wèn)題:老師要求各小組向“希望”小組學(xué)習(xí),將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),再提出一個(gè)求重疊部分面積的問(wèn)題。“愛(ài)心”小組提出的問(wèn)題是:如圖(3),將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),DE,DF分別交AC于點(diǎn),N,使D=N求重疊部分(△DN)的面積、
任務(wù):①請(qǐng)解決“愛(ài)心”小組所提出的問(wèn)題,直接寫(xiě)出△DN的面積是
②請(qǐng)你仿照以上兩個(gè)小組,大膽提出一個(gè)符合老師要求的問(wèn)題,并在圖中畫(huà)出圖形,標(biāo)明字母,不必解答(注:也可在圖(1)的基礎(chǔ)上按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn))。


【答案】①
②注:此題答案不唯一,語(yǔ)言表達(dá)清晰、準(zhǔn)確得1分,畫(huà)圖正確得1分,重疊部分未涂陰影不扣分。示例:如圖,將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),使DE⊥BC于點(diǎn),DF交AC于點(diǎn)N,求重疊部分(四邊形DCN)的面積。

 7、(2013達(dá)州)通過(guò)類(lèi)比聯(lián)想、引申拓展研究典型題目,可達(dá)到解一題知一類(lèi)的目的。下面是一個(gè)案例,請(qǐng)補(bǔ)充完整。
FF
原題:如圖1,點(diǎn)E、F分別在正方形ABCD的邊BC、CD上,∠EAF=45°,連接EF,則EF=BE+DF,試說(shuō)明理由。
(1)思路梳理
∵AB=CD,
∴把△ABE繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ADG,可使AB與AD重合。
∵∠ADC=∠B=90°,
∴∠FDG=180°,點(diǎn)F、D、G共線。
根據(jù)__SAS__________,易證△AFG≌_△AFE_______,得EF=BE+DF。
(2)類(lèi)比引申
如圖2,四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°點(diǎn)E、F分別在邊BC、CD上,∠EAF=45°。若∠B、∠D都不是直角,則當(dāng)∠B與∠D滿足等量關(guān)系_互補(bǔ)___時(shí),仍有EF=BE+DF。
(3)聯(lián)想拓展
如圖3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點(diǎn)D、E均在邊BC上,且∠DAE=45°。猜想BD、DE、EC應(yīng)滿足的等量關(guān)系,并寫(xiě)出推理過(guò)程。
解:BD2+EC2=DE2

解析:(1)SAS………………………(1分)
△AFE………………………(2分)
(2)∠B+∠D=180°………………………(4分)
(3)解:BD2+EC2=DE2.………………………(5分)
∵AB=AC,
∴把△ABD繞A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ACG,可使AB與AC重合.
∵△ABC中,∠BAC=90°.
∴∠ACB+∠ACG=∠ACB+∠B=90°,即∠ECG=90°.
∴EC2+CG2=EG2.………………………(7分)
在△AEG與△AED中,
∠EAG=∠EAC+∠CAG=∠EAC+∠BAD=90°-∠EAD=45°=∠EAD,
又∵AD=AG,AE=AE,
∴△AEG≌△AED.
∴DE=EG.又∵CG=BD,
∴BD2+EC2=DE2.………………………(9分)
8、(2013陜西壓軸題)問(wèn)題探究
(1)請(qǐng)?jiān)趫D①中作出兩條直線,使它們將圓面四等分;
(2)如圖②,是正方形ABCD內(nèi)一定點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D②中作出兩條直線(要求其中一條直線必須過(guò)點(diǎn)),使它們將正方形ABCD的面積四等分,并說(shuō)明理由.
問(wèn)題解決
(3)如圖③,在四邊形ABCD中,AB∥CD,AB+CD=BC,點(diǎn)P是AD的中點(diǎn),如果AB= ,CD= ,且 ,那么在邊BC上是否存在一點(diǎn)Q,使PQ所在直線將四邊形ABCD的面積分成相等的兩部分?若存在,求出BQ的長(zhǎng);若不存在,說(shuō)明理由.

考點(diǎn):本題陜西近年來(lái)考查的有:折疊問(wèn)題,勾股定理,矩形性質(zhì),正方形的性質(zhì),面積問(wèn)題及最值問(wèn)題,位似的性質(zhì)應(yīng)用等。此題考查對(duì)圖形的面積等分問(wèn)題。
解析:此題主要考查學(xué)生的問(wèn)題的能力,綜合問(wèn)題的能力,動(dòng)手操作能力,問(wèn)題的轉(zhuǎn)化能力,分析圖形能力和知識(shí)的遷徙能力,從特殊圖形到一般的過(guò)渡,從特殊中發(fā)現(xiàn)關(guān)系到一般的知識(shí)遷移的過(guò)程。
(1)問(wèn)較易解決,圓內(nèi)兩條互相垂直的直徑即達(dá)到目的。
(2)問(wèn)中其實(shí)在八年級(jí)學(xué)習(xí)四邊形時(shí)好可解決此類(lèi)問(wèn)題。平行四邊形過(guò)對(duì)角線的交點(diǎn)的直線將平行四邊形分成面積相等的兩個(gè)部分。而在正方形中就更特殊,常見(jiàn)的是將正方形重疊在一起旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中的圖形的面積不變的考查,此題有這些知識(shí)的積累足夠解決。
(3)問(wèn)中可以考慮構(gòu)造(1)(2)中出現(xiàn)的特殊四邊形來(lái)解決。也可以用中點(diǎn)的性質(zhì)來(lái)解決。在中學(xué)數(shù)學(xué)中中點(diǎn)就有兩個(gè)方面的應(yīng)用,一是中線(倍長(zhǎng)中線構(gòu)造全等三角形或者是平行四邊形)二是中位線的應(yīng)用。
解:(1)如圖①所示.
(2)如圖②,連接AC、BD相交于點(diǎn)O,作直線O分別交AD、BC于P、Q兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作用O的垂線分別交AB、CD于E、F兩點(diǎn),則直線O、EF將正方形ABCD的面積四等分.
理由如下:

∵點(diǎn)O是正方形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),∴點(diǎn)O是正方形ABCD的對(duì)稱中心
∴AP=CQ,EB=DF,
D在△AOP和△EOB中,
∵∠AOP=90°-∠AOE,∠BOE=90°-∠AOE
∴∠AOP=∠BOE
∵OA=OB,∠OAP=∠EBO=45°∴△AOP≌△EOB
∴AP=BE=DF=CQ ∴AE=BQ=CF=PD
設(shè)點(diǎn)O到正方形ABCD一邊的距離為 .


∴直線EF、PQ將正方形ABCD面積四等分
另解:∵點(diǎn)O是正方形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),∴點(diǎn)O是正方形ABCD的中心
∴OA=OB=OC=OD ∠OAP=∠OBE=∠OCQ=∠ODF=45°
∵PQ⊥EF,∴∠POD+∠DOF=90°,∠POD+∠POA=90°
∴∠POA=∠DOF同理:∠POA=∠DOF=∠BOE=∠COQ
∴△AOP≌△BOE≌△COQ≌△DOF

∴直線EF、PQ將正方形ABCD面積四等分
(3)
存在.當(dāng)BQ=CD= 時(shí),PQ將四邊形ABCD面積二等分.
理由如下:如圖③,延長(zhǎng)BA至點(diǎn)E,使AE= ,
延長(zhǎng)CD至點(diǎn)F,使DF= ,連接EF.
∴BE∥CF,BE=CF ∴四邊形BCFE為平行四邊形,
∵BC=BE= + ,∴平行四邊形DBFE為菱形
連接BF交AD于點(diǎn),則△AB≌△DF
∴A=D.即點(diǎn)P、重合.
∴點(diǎn)P是菱形EBCF對(duì)角線的交點(diǎn),
在BC上截取BQ=CD= ,則CQ=AB= .
設(shè)點(diǎn)P到菱形EBCF一邊的距離為

所以當(dāng)BQ= 時(shí),直線PQ將四邊形ABCD的面積分成相等的兩部分.

另解:存在.當(dāng)BQ=CD= 時(shí),PQ將四邊形ABCD面積二等分.
理由如下:如圖④,連接BP并延長(zhǎng)BP交CD延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接CP
∵點(diǎn)P是AD的中點(diǎn),∴PA=PD
∵AB∥CD,∴∠ABP=∠DFP,∵∠APB=∠DPF ∴△APB≌△DPF
∴AB=DF,PB=PF,所以CP是△CBF的中線,∴
∵AB+CD=BC,DF+CD=BC,即:CB=CF,∴∠CBF=∠CFB
∵∠ABP=∠DFP∴∠ABP=∠CBP即PB是角平分線.
∴點(diǎn)P到AB與CB的距離相等,
∵BQ= ,所以CQ=AB=


所以當(dāng)BQ= 時(shí),直線PQ將四邊形ABCD的面積分成相等的兩部分.




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