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2018年江苏淮安中考填空压轴 (直线与正方形)

永泰一中张祖冬 初中数学延伸课堂 2022-07-16


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(2018·淮安市)如图, 在平面直角坐标系中, 直线l为正比例函数 y=x的图像, 点 A1的坐标为( 1,0 ) ,过点 A1x轴的垂线交直线 lD1,以 A1D1为边作正方形 A1B1C1D1;过点 C1作直线 l的垂线,垂足为 A2,交 x轴于点 B2,以 A2B2为边作正方形 A2B2C2D2;过点C2x轴的垂线,垂足为 A3,交直线 l于点 D3,以 A3D3为边作正方形A3B3C3D3,⋯, 按此规律操作下去,所得到的正方形 An Bn Cn Dn 的面积是______.

【图文解析】

       由A1(1,0)和直线y=x,不难得到第一个正方形的边长为1,面积为1;同时得到C1(2,1),B2(3,0),得OB2=3,且△A2OB2为等腰直角三角形,第二个正方形的边长A2B2=OB2/√2=3√2/2,得到第二个正方形的面积为(3√2/2)2=9/2.如下图示:

       进一步地,有第三个正方形的边长A3D3=OA3=OB2+A3B2=3+B2C2/√2=3+(3√2/2)/√2=3+3/2=9/2,得到第三个正方形的面积为(9/2)2,如下图示:

……,得到第n个正方形的面积为(9/2)n-1,即正方形 An Bn Cn Dn 的面积是(9/2)n-1.


【反思】直线y=x为一、三象限的角平分线,条件中的一系列正方形,极易得到等腰直角三角形,轻松得到相关的线段长,进一步通过计算得到各个面积的规律。

【拓展延伸】

如图, 在平面直角坐标系中, 直线l为正比例函数 y=√3x/3 的图像, 点 A1的坐标为( 1,0) ,以点 A1为等边三角形的一个顶点向右侧作等边三角形,使一个顶点落在直线l上,得到等边三角形A1A2B1,再以A2为一个顶点,…(这里省略一些文字)依次……,如下图示,求三角形AnAn+1Bn的边长.

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