论文部分内容阅读
数学大师笛卡尔说:“最重要的知识是关于方法的知识。”常言说:“授之以鱼,不如授之以渔。”这都说明方法的重要性。本文通过对课本上一道普通习题的一题多解的探究,试图挖掘十分丰富的数学思想方法,从而有效地指导学生快速解答中考题。
原题(人教版,九年级上114页3题)如图1,正方形边长为a,以各边为直径在正方形内画半圆,求图中阴影部分的面积。
■
图1
一、方法1,利用“割补法”将阴影部分直接转化为易于求解的规则图形
简解:如图2,作正方形的两条对角线,易看出阴影部分被分成8个小弓形,再过O作OE⊥AB,则
■
图2
小弓形面积=S扇形EAO-S△AEO=π(■)2×■-(■)2×■
∴S阴影=8S弓=■-a2
方法1应用于下题中:
(河北省2009年中考模拟题)如图3,半圆直径AB=10,P为AB上一点,点C、D为半圆的三等分点,则阴影部分面积是多少?
■
图3
简析:此阴影部分可分为弓形和ΔCDP面积,而ΔCDP与ΔCOD面积相等,故S阴影=S扇形OCD=■。
二、方法2,利用“平移法”将阴影部分直接转化为易于求解的图形
简解:过图1的正方形中心作AD的平行线段把原图形分成上下两块,然后将上一块移到下一块的下面,形成图4,易得
S阴影=S正方形ABCD-2(S正方形ABCD–S圆O)=2S圆O-S正方形ABCD
小结:平移、旋转、轴对称都属于全等变换,即图形只是位置变,而大小不变。这样,经过适当地改变位置,就能变为易于求解的规则图形。
■
图4
(2009年衡阳市中考题)如图5,圆心角都是90°的扇形OAB与扇形OCD叠放在一起,连接AC、BD。
■
图5
(1)求证AC=BD。
(2)若图中阴影部分面积是■cm2,OA=2cm,求OC长。
简析:只考虑(2),ΔDOB可看作ΔCOA绕O逆时针旋转90°而得到,这样,ΔCOA中的阴影部分可补到ΔDOB中,而成圆环的一部分。
∴■(OA2-OC2)=■,解得OC=1
三、方法3,注重操作过程看“重叠”
简解:图1中的阴影部分可看作将4个直径为AB的半圆平铺在正方形内,四个半圆相重叠的部分。
∴S阴影=4×(■)2π×■-a2=■-a2
小结:此方法重点是“动手操作图形”,发现重叠部分,找出它与阴影部分间的关系。
(2009襄樊市中考题)如图6,在RtΔABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,分别以AC、BC为直径画半圆,则图中阴影部分面积为( )(结果保留π)
■
图6
简析:该阴影部分可看作分别将两个半圆平铺在RtΔABC上,多出部分及两者在三角形内重叠部分。即S阴影=(■)2×π×■+(■)2×π×■-■=■-4。
四、方法4,利用“列方程组(或方程)”的方法
简解:设图1中的阴影部分面积为y,空白部分面积为x,可列出
x+y=a2■x+■y=(■)2×π×■
解得y=■-a2
小结:这种方法重点是寻找未知量间的等量关系。
五、方法5,利用“整体思想”
简解:这种方法重点是从大处着眼,将部分合为整体。
■
图7
可将两个小弓形拼合成一个“小叶片”。如图7,连结AO、BO,则一个小叶片的面积=S半圆-S△ABO=■-■
∴S阴影=4×(■-■)=■-a2
也可将上下两个半圆拼成一个整圆,则S空白=2×(S正方形ABCD-S整圆),阴影部分进而可求。
(2009长春中考题)如图8,方格纸中,4个小正方形边长均为1,则图中阴影部分三个小扇形面积和为( )
简析:此题关键是能看出左边两小扇形的圆心角和为90°。
■
图8
故三个小扇形面积和为圆心角为135°,半径为1的扇形。
当然,课本中的一道习题不可能包含解决中考问题的全部思想方法。这些思想方法,也不单是只能用于求面积,完全可以应用于其他方面。只要能够以此题为例,深刻挖掘典型例题、习题的内涵,举一反三,就能更好地把握中考动态,为学生提供更多的练习机会,更深刻体会“中考命题源于课本,又高于课本”的命题原则,那么本文的目的就已经达到了。
(责编 赵建荣)
原题(人教版,九年级上114页3题)如图1,正方形边长为a,以各边为直径在正方形内画半圆,求图中阴影部分的面积。
■
图1
一、方法1,利用“割补法”将阴影部分直接转化为易于求解的规则图形
简解:如图2,作正方形的两条对角线,易看出阴影部分被分成8个小弓形,再过O作OE⊥AB,则
■
图2
小弓形面积=S扇形EAO-S△AEO=π(■)2×■-(■)2×■
∴S阴影=8S弓=■-a2
方法1应用于下题中:
(河北省2009年中考模拟题)如图3,半圆直径AB=10,P为AB上一点,点C、D为半圆的三等分点,则阴影部分面积是多少?
■
图3
简析:此阴影部分可分为弓形和ΔCDP面积,而ΔCDP与ΔCOD面积相等,故S阴影=S扇形OCD=■。
二、方法2,利用“平移法”将阴影部分直接转化为易于求解的图形
简解:过图1的正方形中心作AD的平行线段把原图形分成上下两块,然后将上一块移到下一块的下面,形成图4,易得
S阴影=S正方形ABCD-2(S正方形ABCD–S圆O)=2S圆O-S正方形ABCD
小结:平移、旋转、轴对称都属于全等变换,即图形只是位置变,而大小不变。这样,经过适当地改变位置,就能变为易于求解的规则图形。
■
图4
(2009年衡阳市中考题)如图5,圆心角都是90°的扇形OAB与扇形OCD叠放在一起,连接AC、BD。
■
图5
(1)求证AC=BD。
(2)若图中阴影部分面积是■cm2,OA=2cm,求OC长。
简析:只考虑(2),ΔDOB可看作ΔCOA绕O逆时针旋转90°而得到,这样,ΔCOA中的阴影部分可补到ΔDOB中,而成圆环的一部分。
∴■(OA2-OC2)=■,解得OC=1
三、方法3,注重操作过程看“重叠”
简解:图1中的阴影部分可看作将4个直径为AB的半圆平铺在正方形内,四个半圆相重叠的部分。
∴S阴影=4×(■)2π×■-a2=■-a2
小结:此方法重点是“动手操作图形”,发现重叠部分,找出它与阴影部分间的关系。
(2009襄樊市中考题)如图6,在RtΔABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,分别以AC、BC为直径画半圆,则图中阴影部分面积为( )(结果保留π)
■
图6
简析:该阴影部分可看作分别将两个半圆平铺在RtΔABC上,多出部分及两者在三角形内重叠部分。即S阴影=(■)2×π×■+(■)2×π×■-■=■-4。
四、方法4,利用“列方程组(或方程)”的方法
简解:设图1中的阴影部分面积为y,空白部分面积为x,可列出
x+y=a2■x+■y=(■)2×π×■
解得y=■-a2
小结:这种方法重点是寻找未知量间的等量关系。
五、方法5,利用“整体思想”
简解:这种方法重点是从大处着眼,将部分合为整体。
■
图7
可将两个小弓形拼合成一个“小叶片”。如图7,连结AO、BO,则一个小叶片的面积=S半圆-S△ABO=■-■
∴S阴影=4×(■-■)=■-a2
也可将上下两个半圆拼成一个整圆,则S空白=2×(S正方形ABCD-S整圆),阴影部分进而可求。
(2009长春中考题)如图8,方格纸中,4个小正方形边长均为1,则图中阴影部分三个小扇形面积和为( )
简析:此题关键是能看出左边两小扇形的圆心角和为90°。
■
图8
故三个小扇形面积和为圆心角为135°,半径为1的扇形。
当然,课本中的一道习题不可能包含解决中考问题的全部思想方法。这些思想方法,也不单是只能用于求面积,完全可以应用于其他方面。只要能够以此题为例,深刻挖掘典型例题、习题的内涵,举一反三,就能更好地把握中考动态,为学生提供更多的练习机会,更深刻体会“中考命题源于课本,又高于课本”的命题原则,那么本文的目的就已经达到了。
(责编 赵建荣)