如圖1,把邊長(zhǎng)分別是為4和2的兩個(gè)正方形紙片OABC和OD′E′F′疊放在一起.
(1)操作1:固定正方形OABC,將正方形OD′E′F′繞點(diǎn)O按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)45°得到正方形ODEF,如圖2,連接AD、CF,線段AD與CF之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?試證明你的結(jié)論;
(2)操作2,在圖2,將正方形ODEF沿著射線DB以每秒1個(gè)單位的速度平移,平移后的正方形ODEF設(shè)為正方形PQMN,如圖3,設(shè)正方形PQMN移動(dòng)的時(shí)間為x秒,正方形PQMN與正方形OABC的重疊部分面積為y,直接寫(xiě)出y與x之間的函數(shù)解析式;
(3)操作3:固定正方形OABC,將正方形OD′E′F′繞點(diǎn)O按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°得到正方形OHKL,如圖4,求△ACK的面積.
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分析:(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到∠AOB=∠COF,然后證得△AOD≌△COF后即可證得AD=CF;
(2)分當(dāng)0≤x≤4
2
-4時(shí)、當(dāng)4
2
-4≤x≤2時(shí)、2≤x≤4
2
-2時(shí)、4
2
-2≤x≤4
2
時(shí)、x≥4
2
時(shí)五種情況列出兩個(gè)變量之間的函數(shù)關(guān)系式即可;
(3)連接OK,利用內(nèi)錯(cuò)角相等得到OK∥AC,然后得到S△ACK=S△AOC=8.
解答:解:(1)相等
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得∠AOB=∠COF,
在△AOD和△COF中,
AO=CO
∠AOB=∠COF
OD=OF

∴△AOD≌△COF(SAS),
∴AD=CF;

(2)①當(dāng)0≤x≤4
2
-4時(shí),y=22-
1
2
(2-x)2=-
1
2
x2+2x+2;
②當(dāng)4
2
-4≤x≤2時(shí),y=22-
1
2
(2-x)2-
1
2
(4+x-4
2
2;
③2≤x≤4
2
-2時(shí),y=22-
1
2
(4+x-4
2
2;
④4
2
-2≤x≤4
2
時(shí),y=
1
2
(4
2
-x)2
精英家教網(wǎng)⑤x≥4
2
時(shí),y=0.

(3)連接OK,
∵∠COK=∠ACO=45°,
∴OK∥AC,
∴S△ACK=S△AOC=8.
點(diǎn)評(píng):本題考查了幾何變換的綜合題,難度較大,特別是第二題中的列函數(shù)關(guān)系式,更是個(gè)難點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題往往是中考的熱點(diǎn)考題之一.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

問(wèn)題提出
我們?cè)诜治鼋鉀Q某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),經(jīng)常要比較兩個(gè)數(shù)或代數(shù)式的大小,而解決問(wèn)題的策略一般要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化,其中“作差法”就是常用的方法之一.所謂“作差法”:就是通過(guò)作差、變形,并利用差的符號(hào)確定它們的大小,即要比較代數(shù)式M、N的大小,只要作出它們的差M-N,若M-N>0,則M>N;若M-N=0,則M=N;若M-N<0,則M<N.
問(wèn)題解決
如圖1,把邊長(zhǎng)為a+b(a≠b)的大正方形分割成兩個(gè)邊長(zhǎng)分別是a、b的小正方形及兩個(gè)矩形,試比較兩個(gè)小正方形面積之和M與兩個(gè)矩形面積之和N的大小.
解:由圖可知:M=a2+b2,N=2ab.
∴M-N=a2+b2-2ab=(a-b)2
∵a≠b,∴(a-b)2>0.
∴M-N>0.
∴M>N.
類比應(yīng)用
(1)已知小麗和小穎購(gòu)買同一種商品的平均價(jià)格分別為
a+b
2
元/千克和
2ab
a+b
元/千克(a、b是正數(shù),且a≠b),試比較小麗和小穎所購(gòu)買商品的平均價(jià)格的高低.
(2)試比較圖2和圖3中兩個(gè)矩形周長(zhǎng)M1、N1的大小(b>c).
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聯(lián)系拓廣
小剛在超市里買了一些物品,用一個(gè)長(zhǎng)方體的箱子“打包”,這個(gè)箱子的尺寸如圖4所示(其中b>a>c>0),售貨員分別可按圖5、圖6、圖7三種方法進(jìn)行捆綁,問(wèn)哪種方法用繩最短?哪種方法用繩最長(zhǎng)?請(qǐng)說(shuō)明理由.
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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012•鹽都區(qū)一模)問(wèn)題提出
我們?cè)诜治鼋鉀Q某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),經(jīng)常要比較兩個(gè)數(shù)或代數(shù)式的大小,而解決問(wèn)題的策略一般要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化,其中“作差法”就是常用的方法之一.所謂“作差法”:就是通過(guò)作差、變形,并利用差的符號(hào)確定他們的大小,即要比較代數(shù)式M、N的大小,只要作出它們的差M-N,若M-N>0,則M>N;若M-N=0,則M=N;若M-N<0,則M<N.
問(wèn)題解決
如圖1,把邊長(zhǎng)為a+b(a≠b)的大正方形分割成兩個(gè)邊長(zhǎng)分別是a、b的小正方形及兩個(gè)矩形,試比較兩個(gè)小正方形面積之和M與兩個(gè)矩形面積之和N的大。
解:由圖可知:M=a2+b2,N=2ab.
∴M-N=a2+b2-2ab=(a-b)2
∵a≠b,∴(a-b)2>0.
∴M-N>0.
∴M>N.
類比應(yīng)用
(1)已知:多項(xiàng)式M=2a2-a+1,N=a2-2a.試比較M與N的大小.
(2)已知:如圖2,銳角△ABC (其中BC為a,AC為b,AB為c)三邊滿足a<b<c,現(xiàn)將△ABC 補(bǔ)成長(zhǎng)方形,使得△ABC的兩個(gè)頂
點(diǎn)為長(zhǎng)方形的兩個(gè)端點(diǎn),第三個(gè)頂點(diǎn)落在長(zhǎng)方形的這一邊的對(duì)邊上.
①這樣的長(zhǎng)方形可以畫(huà)
3
3
個(gè);
②所畫(huà)的長(zhǎng)方形中哪個(gè)周長(zhǎng)最?為什么?
拓展延伸
已知:如圖3,銳角△ABC(其中BC為a,AC為b,AB為c)三邊滿足a<b<c,畫(huà)其BC邊上的內(nèi)接正方形EFGH,使E、F兩點(diǎn)在邊BC上,G、H分別在邊AC、AB上,同樣還可畫(huà)AC、AB邊上的內(nèi)接正方形,問(wèn)哪條邊上的內(nèi)接正方形面積最大?為什么?

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2012•李滄區(qū)一模)【問(wèn)題引入】
幾個(gè)人拎著水桶在一個(gè)水龍頭前面排隊(duì)打水,水桶有大有。麄?cè)撛鯓优抨?duì)才能使得總的排隊(duì)時(shí)間最短?
假設(shè)只有兩個(gè)人時(shí),設(shè)大桶接滿水需要T分鐘,小桶接滿水需要t分鐘(顯然T>t),若拎著大桶者在拎著小桶者之前,則拎大桶者可直接接水,只需等候T分鐘,拎小桶者一共等候了(T+t)分鐘,兩人一共等候了(2T+t)分鐘;反之,若拎小桶者在拎大桶者前面,容易求出出兩人接滿水等候(T+2t)分鐘.可見(jiàn),要使總的排隊(duì)時(shí)間最短,拎小桶者應(yīng)排在拎大桶者前面.這樣,我們可以猜測(cè),幾個(gè)人拎著水桶在一個(gè)水龍頭前面排隊(duì)打水,要使總的排隊(duì)時(shí)間最短,需將他們按水桶從小到大排隊(duì).
規(guī)律總結(jié):
事實(shí)上,只要不按從小到大的順序排隊(duì),就至少有緊挨著的兩個(gè)人拎著大桶者排在拎小桶者之前,仍設(shè)大桶接滿水需要T分鐘,小桶接滿水需要t分鐘,并設(shè)拎大桶者開(kāi)始接水時(shí)已等候了m分鐘,這樣拎大桶者接滿水一共等候了(m+T)分鐘,拎小桶者一共等候了(m+T+t)分鐘,兩人一共等候了(2m+2T+t)分鐘,在其他人位置不變的前提下,讓這兩個(gè)人交還位置,即局部調(diào)整這兩個(gè)人的位置,同樣介意計(jì)算兩個(gè)人接滿水共等候了
2m+2t+T
2m+2t+T
分鐘,共節(jié)省了
T-t
T-t
分鐘,而其他人等候的時(shí)間未變,這說(shuō)明只要存在有緊挨著的兩個(gè)人是拎大桶者在拎小桶者之前都可以這樣調(diào)整,從而使得總等候時(shí)間減少.這樣經(jīng)過(guò)一系列調(diào)整后,整個(gè)隊(duì)伍都是從小打到排列,就打到最優(yōu)狀態(tài),總的排隊(duì)時(shí)間就最短.
【方法探究】
一般的,對(duì)某些設(shè)計(jì)多個(gè)可變對(duì)象的數(shù)學(xué)問(wèn)題,先對(duì)其少數(shù)對(duì)象進(jìn)行調(diào)整,其他對(duì)象暫時(shí)保持不變,從而化難為易,取得問(wèn)題的局部解決.經(jīng)過(guò)若干次這種局部的調(diào)整,不斷縮小范圍,逐步逼近目標(biāo),最終使問(wèn)題得到解決,這種數(shù)學(xué)思想就叫做局部調(diào)整法.
【實(shí)踐應(yīng)用1】
如圖1在銳角△ABC中,AB=4
2
,∠BAC=45°,∠BAC的平分線交BC于點(diǎn)D,M、N分別是AD和AB上的動(dòng)點(diǎn),則BM+MN的最小值是多少?
解析:
(1)先假定N為定點(diǎn),調(diào)整M到合適的位置使BM+MN有最小值(相對(duì)的),容易想到,在AC上作AN′=AN(即作點(diǎn)N關(guān)于AD的對(duì)稱點(diǎn)N'),連接BN′交AD于M,則M點(diǎn)是使BM+MN有相對(duì)最小值的點(diǎn).(如圖2,M點(diǎn)是確定方法找到的)
(2)在考慮點(diǎn)N的位置,使BM+MN最終達(dá)到最小值.可以理解,BM+MN=BM+MN′,所以要使BM+MN′有最小值,只需使
BM+MN′=BN′
BM+MN′=BN′
,此時(shí)BM+MN的最小值是
4
4

【實(shí)踐應(yīng)用2】
如圖3,把邊長(zhǎng)是3的正方形等分成9個(gè)小正方形,在有陰影的小正方形內(nèi)(包括邊界)分別取點(diǎn)P、R,于已知格點(diǎn)Q(每個(gè)小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn))構(gòu)成三角形,則△PQR的最大面積是
2
2
,請(qǐng)?jiān)趫D4中畫(huà)出面積最大時(shí)的△PQR的圖形.

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2013屆江蘇省江陰市長(zhǎng)涇片九年級(jí)上學(xué)期期末考試數(shù)學(xué)試卷(帶解析) 題型:解答題


【問(wèn)題提出】我們?cè)诜治鼋鉀Q某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),經(jīng)常要比較兩個(gè)數(shù)或代數(shù)式的大小,而解決問(wèn)題的策略一般要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化,其中“作差法”就是常用的方法之一.所謂“作差法”:就是通過(guò)作差、變形,并利用差的符號(hào)確定他們的大小,即要比較代數(shù)式M、N的大小,只要作出它們的差M-N,若M-N>0,則M>N;若M-N=0,則M=N;若M-N<0,則M<N.
【問(wèn)題解決】如圖1,把邊長(zhǎng)為a+b(a≠b)的大正方形分割成兩個(gè)邊長(zhǎng)分別是a、b的小正方形及兩個(gè)矩形,試比較兩個(gè)小正方形面積之和M與兩個(gè)矩形面積之和N的大。

解:由圖可知:

∵a≠b,∴>0.
∴M-N>0.∴M>N.
【類比應(yīng)用】(1)已知:多項(xiàng)式M =2a2-a+1 ,N =a2-2a .
試比較M與N的大。
(2)已知:如圖2,銳角△ABC (其中BC為a ,AC為 b,
AB為c)三邊滿足a <b < c ,現(xiàn)將△ABC 補(bǔ)成長(zhǎng)方形,
使得△ABC的兩個(gè)頂點(diǎn)為長(zhǎng)方形的兩個(gè)端點(diǎn),第三個(gè)頂點(diǎn)落
在長(zhǎng)方形的這一邊的對(duì)邊上。
 
①這樣的長(zhǎng)方形可以畫(huà)     個(gè);
②所畫(huà)的長(zhǎng)方形中哪個(gè)周長(zhǎng)最?為什么?
【拓展延伸】 已知:如圖,銳角△ABC (其中BC為a,AC為b,AB為c)三邊滿足a <b < c ,畫(huà)其BC邊上的內(nèi)接正方形EFGH , 使E、F兩點(diǎn)在邊BC上,G、H分別在邊AC、AB上,同樣還可畫(huà)AC、AB邊上的內(nèi)接正方形,問(wèn)哪條邊上的內(nèi)接正方形面積最大?為什么?

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