适合三个年级上学期的尖子生培优系列(11)
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反思:试题结构特殊,需要构造特殊形式的等式才可解之。
又如:
初二组:
如图1,一张△ABC纸片,点M、N分别是AC、BC上两点.
(1)若沿直线MN折叠,使C点落在BN上,则∠AMC′与∠ACB的数量关系是 写出结论即可).
(2)若折成图2的形状,猜想∠AMC′、∠BNC′和∠ACB的数量关系,并说明理由.
(3)若折成图3的形状,猜想∠AMC′、∠BNC′和∠ACB的数量关系,并说明理由.
(4)将上述问题推广,如图4,将四边形ABCD纸片沿MN折叠,使点C、D落在四边形ABNM的内部时,∠AMD′+∠BNC′与∠C、∠D之间的数量关系是 (写出结论即可).
解析:
(1)如下图示:
由折叠得:∠ACB=∠MC′C,又∠AMC′=∠ACB+∠MC′C=2∠ACB;
故答案为:∠AMC′=2∠ACB.
(2)法一:如下图示,根据“三角形的外角等于和它不相邻的两个内角和”可得:
所以∠1+∠2=∠3+∠4+∠5+∠6=∠ACB+∠MC’N=2∠ACB.
即∠AMC′+∠BNC′=2∠ACB
法二:利用折叠的性质和三角形内角和定理。
所以∠1+∠2=3600-2(∠3+∠4)=3600-2(1800-∠C)=2∠C.
即:∠AMC′+∠BNC′=2∠ACB.
(3)类似第(2)小题,同样可得到:
法一:如下图示,
所以∠1-∠2=(∠MCC'+∠MC'C)-(∠3+∠4)=(∠MCC'-∠4)+(∠MC'C-∠3)=∠ACB+∠MC’N=2∠ACB.
即∠AMC′-∠BNC′=2∠ACB.
法二:如下图示,
所以∠1-∠2=3600-2(∠3+∠4)=3600-2(1800-∠C)=2∠C.
即:∠AMC′-∠BNC′=2∠ACB.
拓展:若往上折叠,如下图示,
所以∠1+∠2=3600-2(∠3+∠4)=3600-2(3600-∠C-∠D)=2(∠C+∠D)-360°.
即∠AMD′+∠BNC′=2(∠C+∠D)﹣360°.
法二:如下图示,(根据第2题的结论)
所以∠1+∠2=2[180°-(∠3+∠4)]=3600-2(∠3+∠4)=3600-2[360°-(∠5+∠6)] =2(∠5+∠6)-360°.
即∠AMD′+∠BNC′=2(∠C+∠D)﹣360°.
拓展(变式):
(1)在第4小题中,若按如下图示折叠(点D在四边形的外部),∠AMD′+∠BNC′与∠C、∠D之间的数量关系是________;
(2)继续推广,如下图示,将五边形ABCDE纸片沿MN折叠,使点C、D、E落在四边形ABNM的内部时,∠AME′+∠BNC′与∠C、∠D、∠E之间的数量关系是 .
初三组:
若关于x的方程ax2-3x-1=0的两不相等实数根均大于-1且小于0,求a的取值范围.
解析:若本题直接用求根公式讨论显然麻烦,若用“韦达定理”来解,一是有超纲之嫌(人教版不做要求),二是计算量也大且不好理解。如果用“数形结合”思想来解,则既便㨗,又易解。为此可设y=ax2-3x-1,方程的两个不相等的实数根就转化为“与x轴交点的横坐标”均满足大于-1且小于0。
由题意知:抛物线y=ax2-3x-1与x轴的两交点均在y轴左侧(“两不相等实数根均大于-1且小于0”),因此该抛物线的对称轴x=3/a<0,由此得到a<0.画出符合题意的草图如下图示:
反思:“一元二次方程与二次函数”本是“一家”,也是“数与形结合”的一种具体形式,如能充分利用“数形结合思想解题,既快速又方便。
变式练习:
若关于x的方程ax2-3x-1=0的两不相等实数根满足:一根大于0且小于1,另一根大于-2且小于-1,求a的取值范围.
(解法类似,请读者们自己思考,若有疑问,可以在魔方数学群中讨论、提问。)
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