初中數(shù)學(xué)——方程思想解題實(shí)例_第1頁(yè)
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1、-作者xxxx-日期xxxx初中數(shù)學(xué)方程思想解題實(shí)例【精品文檔】方程思想解題實(shí)例 一、 知識(shí)梳理方程思想是指從分析問題的數(shù)量關(guān)系入手,適當(dāng)設(shè)定 未知數(shù),把所研究的數(shù)學(xué)問題中已知量 和未知量之間的數(shù)量關(guān)系,轉(zhuǎn)化為方程 或方程組的數(shù)學(xué)模型,從而使問題得到 解決的思維方法 方程思想的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是使問題簡(jiǎn)單化,方便解題,我們?cè)诔踔须A段陸續(xù)學(xué)習(xí)了一元一次方程,二元一次方程(組),分式方程,一元二次方程,感受到了方程思想在解決實(shí)際問題中的魅力。同樣,方程思想在幾何問題及函數(shù)問題中仍然有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,我們會(huì)經(jīng)常利用到這些方程、方程組作為解題的工具 方程思想的本質(zhì)是用設(shè)未知數(shù)用未知量表示已知量的方法,通過(guò)分析

2、題中的等量關(guān)系,利用所學(xué)定理、性質(zhì)等尋找出等量關(guān)系。本專題主要從幾何中的方程思想及函數(shù)中的方程思想展開討論。二、課堂案例講練幾何中的方程思想在幾何中建立等量關(guān)系的常用方法有利用勾股定理建立等量關(guān)系;利用圖形中的線段相等建立等量關(guān)系;利用圖形中的相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例建立等量關(guān)系。利用三角形外角定理及三角形內(nèi)角和建立等式(一)利用勾股定理建立等量關(guān)系例1如圖所示,折疊長(zhǎng)方形(四個(gè)角都是直角)的一邊AD使點(diǎn)D落在BC邊的點(diǎn)F處,已知AB=DC=8cm,AD=BC=10cm,求EC的長(zhǎng)解析:想求得EC長(zhǎng),利用勾股定理計(jì)算,需求得FC長(zhǎng),那么就需求出BF的長(zhǎng),利用勾股定理即可求得BF長(zhǎng)解:設(shè)EC的長(zhǎng)為

3、xcm,DE=(8-x)cm ADE折疊后的圖形是AFE,AD=AF,D=AFE,DE=EF AD=BC=10cm,AF=AD=10cm 又AB=8cm,在RtABF中,根據(jù)勾股定理,得AB2+BF2=AF282+BF2=102BF=6cm FC=BC-BF=10-6=4cm 在RtEFC中,根據(jù)勾股定理,得:FC2+EC2=EF242+x2=(8-x)2,即16+x2=64-16x+x2,化簡(jiǎn),得16x=48 x=3故EC的長(zhǎng)為3cm 前思后想:翻折中較復(fù)雜的計(jì)算,需找到翻折后相應(yīng)的直角三角形,利用勾股定理求解所需線段,另本題也可以利用三角形相似,及線段相等建立等量關(guān)系來(lái)解決.課堂訓(xùn)練:1.

4、 有兩張相同的矩形紙片,邊長(zhǎng)分別為2和8,若將兩張紙片交叉重疊,則得到重疊部分面積最小是 _4,最大的是 _.2.動(dòng)手操作:在一張長(zhǎng)12cm、寬5cm的矩形紙片內(nèi),要折出一個(gè)菱形小穎同學(xué)按照取兩組對(duì)邊中點(diǎn)的方法折出菱形EFGH(見方案一),小明同學(xué)沿矩形的對(duì)角線AC折出CAE=CAD,ACF=ACB的方法得到菱形AECF(見方案二)(1)你能說(shuō)出小穎、小明所折出的菱形的理由嗎?(2)請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算,比較小穎和小明同學(xué)的折法中,哪種菱形面積較大?(二)利用三角形相似的性質(zhì)建立等量關(guān)系例1:有一塊兩直角邊長(zhǎng)分別為3cm和4cm的直角三角形鐵皮,要利用它來(lái)裁剪一個(gè)正方形,有兩種方法:一種是正方形的一邊

5、在直角三角形的斜邊上,另兩個(gè)頂點(diǎn)在兩條直角邊上,如圖(1);另一種是一組鄰邊在直角三角形的兩直角邊上,另一個(gè)頂點(diǎn)在斜邊上,如圖(2)兩種情形下正方形的面積哪個(gè)大?解析:(1)利用三角形的面積關(guān)系求出AB邊上的高,再利用相似三角形的性質(zhì)求出正方形的邊長(zhǎng);(2)設(shè)出正方形的邊長(zhǎng),再利用相似三角形的性質(zhì)求出正方形的邊長(zhǎng)前思后想:(1)利用面積法求出直角三角形斜邊上的高是解答此題的關(guān)鍵;(2)也可根據(jù)ADEACB或BFEBCA來(lái)解答課堂訓(xùn)練:1. 如圖,鐵道口的欄桿AB的短臂,長(zhǎng)臂,當(dāng)短臂端點(diǎn)A下降時(shí),長(zhǎng)臂端點(diǎn)B升高多少? 下面是小明的解題過(guò)程: “如圖,連接AA,BB,因?yàn)锳O=AO,BO=BO,所

6、以又1=2,所以AAOBBO,有,因?yàn)椋珹A,所以,解得BB,即長(zhǎng)臂端點(diǎn)B升高了”你認(rèn)為小明的解題過(guò)程正確嗎?如果不正確,請(qǐng)寫出你的答案 2如圖,在矩形FGHN中,點(diǎn)F、G在邊BC上,點(diǎn)N、H分別在邊AB、AC上,且ADBC,垂足為D,AD交NH于點(diǎn)E,AD=8cm,BC=24cm,NF:NH=1:2,求此矩形的面積3. 如圖3,在梯形中,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)沿線段以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng);動(dòng)點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā)沿線段以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為秒ADCBMN圖3(1)求的長(zhǎng)(2)試探究:為何值時(shí),為等腰三角形(三)利用線段相等建立等量關(guān)系例1. 如圖,等腰梯形ABCD中,AD

7、BC,AB=CD,AD=10cm,BC=30cm,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A開始沿AD邊向點(diǎn)D以每秒1cm的速度運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C開始沿CB邊向點(diǎn)B以每秒3cm的速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(1)t為何值時(shí),四邊形ABQP是平行四邊形?(2)四邊形ABQP能成為等腰梯形嗎?如果能,求出t的值;如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由解析:(1)當(dāng)AP=BQ時(shí),四邊形ABQP是平行四邊形;(2)若四邊形ABQP能成為等腰梯形,則一定要滿足PD=CQ.解:(1)當(dāng)AP=BQ時(shí),四邊形ABQP是平行四邊形,而AP=t1=t;BQ=BC-CQ=30-t3=30-3tt=30-3t解之得:t

8、=7.5 (2)四邊形ABQP能成為等腰梯形四邊形ABCD為等腰梯形AB=CD,B=C.若四邊形ABQP是等腰梯形則AB=PQ,B=PQB,CD=PQ,C=PQB CDPQ四邊形PQCD為平行四邊形 PD=CQ .而PD=AD-AP=10-t1=10-t;CQ=t3=3t,則10-t=3t,解得前思后想:做此類運(yùn)動(dòng)題時(shí)要先在圖上畫出符合題意的大致圖象,然后設(shè)出未知量,根據(jù)題意尋找等量關(guān)系,第(2)問可這樣思考:先逆向假設(shè)四邊形ABQP能成為等腰梯形,則PD=CQ,建立相關(guān)的等式,若能解出符合題意的值,則存在,然后再順向?qū)懗鲞^(guò)程課堂訓(xùn)練:1. 如圖,在直角梯形ABCD中,ADBC,C90,BC1

9、6,DC12,AD21。動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),沿射線DA的方向以每秒2兩個(gè)單位長(zhǎng)的速度運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā),在線段CB上以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)的速度向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P,Q分別從點(diǎn)D,C同時(shí)出發(fā),當(dāng)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)P隨之停止運(yùn)動(dòng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(秒)。當(dāng)t為何值時(shí),以B,P,Q三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形?QADCPB2. 如圖,直角梯形ABCD中,ADBC,ABC90,已知ADAB3,BC4,動(dòng)點(diǎn)P從B點(diǎn)出發(fā),沿線段BC向點(diǎn)C作勻速運(yùn)動(dòng);動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)D 出發(fā),沿線段DA向點(diǎn)A作勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)Q點(diǎn)垂直于AD的射線交AC于點(diǎn)M,交BC于點(diǎn)NP、Q兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),速度都為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度當(dāng)Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),P、

10、Q兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)設(shè)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒(1)求NC、PN的長(zhǎng)(用t的代數(shù)式表示);(2)當(dāng)t為何值時(shí),四邊形PCDQ構(gòu)成平行四邊形?(3) 當(dāng)t為何值時(shí),四邊形PCDQ構(gòu)成等腰梯形?;(4) 是否存在某一時(shí)刻,使射線QN恰好將梯形ABCD的面積和周長(zhǎng)同時(shí)平分?若存在,求出此時(shí)t的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由(四)設(shè)未知量求角度例1:已知:如圖所示,在ABC中,AB=AC,D為AC上一點(diǎn),且BD=BC,E為AB上一點(diǎn),且AD=DE=EB,那么A的度數(shù)是_度.45解析:設(shè)EBD=x,根據(jù)等邊對(duì)等角得出A=2x,C=ABC=3x,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理得出2x+3x+3x=180,所以A=45前思后想:

11、等腰三角形中求某個(gè)角的度數(shù)時(shí),通常都可以根據(jù)“三角形內(nèi)角和、三角形外角的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)”,找出相應(yīng)的等量關(guān)系,通過(guò)列方程解決此類問題。課堂練習(xí):1.等腰三角形一腰上的高與另一腰的夾角為30,則頂角的度數(shù)為_.2.等腰三角形兩角的度數(shù)之比為4:1,其內(nèi)角的度數(shù)分別為_.3. 如圖,在ABC中,AB=AC,點(diǎn)D在AC上,且BD=BC=AD,則A=_4. 如圖,點(diǎn)O是等邊ABC內(nèi)一點(diǎn),連接OA、OB、OC,將BOC繞點(diǎn)C按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)60得ADC,連接OD(1)求證:COD是等邊三角形;(2)若OA=3,OC=4,OB=5,試判斷AOD的形狀,并說(shuō)明理由(3)若AOB=110,BOC=,請(qǐng)

12、探究:當(dāng)為多少度時(shí),AOD是等腰三角形?函數(shù)中的方程思想函數(shù)中的方程思想主要體現(xiàn)在:1.求兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn) 問題; 2.已知y的值,求相應(yīng)x的值。 例1:_.解析:根據(jù)題意分別求出A,B,C,D的坐標(biāo),再用SACD-SBCD即可求出ABC的面積 前思后想:本題也可將ABC的面積分成兩個(gè)三角形面積的和來(lái)求解例2 (2012南京)若反比例函數(shù)y= 與一次函數(shù)y=x+2的圖象沒有交點(diǎn),則k的值可以是( ) A.-2 B.-1 C.1 D.2 解析:函數(shù)圖象交點(diǎn)問題都可以通過(guò)聯(lián)立方程組(也就是利用兩個(gè)函數(shù)值相等)來(lái)解決,此題聯(lián)立方程后會(huì)得到一個(gè)一元二次方程,沒有交點(diǎn)就意味著此方程無(wú)解,也就是判別式小

13、于0.解:令 =x+2,得x2+2x-k=0,由兩圖象沒有交點(diǎn),可得此方程無(wú)解,即b2-4ac=4+4k0,解得k-1,故選A 點(diǎn)評(píng):用方程思想解函數(shù)圖象交點(diǎn)問題,適應(yīng)面更廣,方法更簡(jiǎn)單,只需令y1=y2,在所形成的一元二次方程中,若求兩函數(shù)圖象交點(diǎn),解出方程即可,若圖象無(wú)交點(diǎn),則判別式0,若圖象有交點(diǎn),則判別式 0,若圖象有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則判別式0課堂練習(xí):1. (2011黃石)若一次函數(shù)y=kx+1的圖象與反比例函數(shù)y= 的圖象沒有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是_. 2.一次函數(shù)圖象y=kx+2與拋物線y=2x2+3x+1的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為_. 3已知,如圖,一次函數(shù)y=2x+1與反比例函數(shù)y=

14、交于A,B兩點(diǎn),其中點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為1.(1)求反比例函數(shù)y=的解析式;(2)過(guò)點(diǎn)A作y軸的平行線,過(guò)點(diǎn)B作x軸的平行線,兩平行線相交于點(diǎn)C,求ABC的面積.課后作業(yè)檢測(cè)1.在ABC中,A-C=35,B-A=5,求B=_.2.在ABC中,AB=AC,BD平分ABC交AC邊于點(diǎn)D,BDC=75,則A的度數(shù)是_.3.如圖,A=15,AB=BC=CD=DE=EF,則DEF=_.4.如圖,已知第一象限內(nèi)的圖象是反比例函數(shù)y=1x圖象的一個(gè)分支,第二象限內(nèi)的圖象是反比例函數(shù)y=-2x圖象的一個(gè)分支,在x軸上方有一條平行于x軸的直線l與它們分別交于點(diǎn)A、B,過(guò)點(diǎn)A、B作x軸的垂線,垂足分別為C、D.若四邊形

15、ACDB的周長(zhǎng)為8且ABAC,則點(diǎn)A的坐標(biāo)是 . (第4題) (圖) (圖)5.如圖,在梯形ABCD中,ADBC,A=60,動(dòng)點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā),以1cm/s的速度沿著ABCD的方向不停移動(dòng),直到點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)D后才停止.已知PAD的面積S(單位:cm2)與點(diǎn)P移動(dòng)的時(shí)間t(單位:s)的函數(shù)關(guān)系式如圖所示,則點(diǎn)P從開始移動(dòng)到停止移動(dòng)一共用了 秒(結(jié)果保留根號(hào)).6.如圖,已知中,厘米,厘米,點(diǎn)為的中點(diǎn)(1)如果點(diǎn)P在線段BC上以3厘米/秒的速度由B點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)Q在線段CA上由C點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)(1)若點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度與點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度相等,經(jīng)過(guò)1秒后,與是否全等,請(qǐng)說(shuō)明理由;若點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度與點(diǎn)P的

16、運(yùn)動(dòng)速度不相等,當(dāng)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)速度為多少時(shí),能夠使與全等?AQCDBP(2)若點(diǎn)Q以中的運(yùn)動(dòng)速度從點(diǎn)C出發(fā),點(diǎn)P以原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度從點(diǎn)B同時(shí)出發(fā),都逆時(shí)針沿三邊運(yùn)動(dòng),求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)P與點(diǎn)Q第一次在的哪條邊上相遇?7.(2012江寧二模)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室:小明取出一張矩形紙片ABCD,AD=BC=5,AB=CD=25他先在矩形ABCD的邊AB上取一點(diǎn)M,接著在CD上取一點(diǎn)N,然后將紙片沿MN折疊,使MB與DN交于點(diǎn)K,得到MNK(如圖)(1)試判斷MNK的形狀,并說(shuō)明理由(2)如何折疊能夠使MNK的面積最大?請(qǐng)你利用備用圖探究可能出現(xiàn)的情況,求出最大值 8全國(guó)第十屆數(shù)學(xué)教育方法論暨M(jìn)M課題實(shí)施20周年紀(jì)

17、念活動(dòng)于9月27在無(wú)錫市一中拉開帷幕與會(huì)期間全國(guó)數(shù)十位老師上了精彩紛呈的展示課,其中青島一位老師的“折紙”課,武漢的裴光亞教授評(píng)價(jià)是:“栩栩如生,五彩繽紛”課堂上老師提出這樣一個(gè)問題:你能用手中的矩形紙片盡可能大的折出一個(gè)菱形嗎?有兩位同學(xué)很快折出了各自不同的菱形,如下圖:(1)如果該矩形紙片的長(zhǎng)為4,寬為3,則圖1、圖2兩圖中的菱形面積分別為_.6;9(2)這時(shí)老師說(shuō),這兩位同學(xué)折出的菱形都不是最大的,聰明的你能夠想出最大的菱形應(yīng)該怎樣折出來(lái)嗎?如圖3所示:在矩形ABCD中,設(shè)AB=3,AD=4,請(qǐng)你在圖中畫出面積最大的菱形的示意圖,標(biāo)注上適當(dāng)?shù)淖帜福⑶蟪鲞@個(gè)菱形的面積(3)借題發(fā)揮:如圖

18、4,在矩形ABCD中,AB=2,AD=3,若折疊該矩形,使得點(diǎn)D與AB邊的中點(diǎn)E重合,折痕交AD于點(diǎn)F,交BC于點(diǎn)G,邊DC折疊后與BC交于點(diǎn)M試求EBM的面積9.如圖,在等腰梯形ABCD中,ADBC,AB=CD=10,AD=6,BC=18,M是CD的中點(diǎn),P是BC邊上的一動(dòng)點(diǎn)(P與B,C不重合),連接PM并延長(zhǎng)交AD的延長(zhǎng)線于Q(1)當(dāng)P在B,C之間運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),四邊形ABPQ是平行四邊形?請(qǐng)說(shuō)明理由(2)當(dāng)四邊形ABPQ是直角梯形時(shí),點(diǎn)P與C距離是多少?10.如圖,在直角梯形ABCD中,A=90,ABCD,AB=1,CD=6 。(1)若AD=5,在線段AD上是否存在點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P、A

19、、B為頂點(diǎn)的三角形和以點(diǎn)P、C、D為頂點(diǎn)的三角形相似?若存在,這樣的點(diǎn)P有幾個(gè)?它們到點(diǎn)A的距離是多少?若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。 (2)若設(shè)AD=m,在線段AD上存在唯一的一個(gè)點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P、A、B為頂點(diǎn)的三角形和以點(diǎn)P、C、D為頂點(diǎn)的三角形相似?求m的值。 11.如圖,已知直線與軸交于點(diǎn)A,與軸交于點(diǎn)D,拋物線與直線交于A、E兩點(diǎn),與軸交于B、C兩點(diǎn),且B點(diǎn)坐標(biāo)為 (1,0)。求該拋物線的解析式;動(dòng)點(diǎn)P在x軸上移動(dòng),當(dāng)PAE是直角三角形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)P。12.(2012揚(yáng)州)已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過(guò)A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn),直線l是拋物線的對(duì)稱軸(1)求拋物

20、線的函數(shù)關(guān)系式;(2)設(shè)點(diǎn)P是直線l上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)PAC的周長(zhǎng)最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)在直線l上是否存在點(diǎn)M,使MAC為等腰三角形?若存在,直接寫出所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由 答案:(一)利用勾股定理建立等量關(guān)系1.4, 2.(1)略 (2)方案一:30cm2 方案二:35.21 cm2 , 方案二小明同學(xué)所折的菱形面積較大。(二)利用三角形相似的性質(zhì)建立等量關(guān)系1. 不正確作ACAB,BDAB,所以ACO=BDO=90,又1=2,所以O(shè)CAODB所以因?yàn)锳O=AO=1.25,BO=BO=16.5,AC=0.85,所以,解得BD=11.22,即長(zhǎng)臂端點(diǎn)B升高了11.2

21、2m cm2 3.(1)BC=10 (2)分三種情況討論:當(dāng)時(shí),如圖1,由得,當(dāng)時(shí),如圖2,過(guò)作于ADCBMN圖1圖2ADCBMNHE由等腰三角形三線合一性質(zhì)得 即當(dāng)時(shí),如圖3,過(guò)作于點(diǎn).圖3ADCBHNMF即綜上所述,當(dāng)、或時(shí),為等腰三角形。(三)利用線段相等建立等量關(guān)系1. 分三種情況:若PQBQ。在RtPMQ中,由PQ2BQ2 得,解得t;ABMCDPQ圖2若BPBQ。在RtPMB中,。由BP2BQ2 得: 即。由于7040無(wú)解,PBBQ若PBPQ。由PB2PQ2,得整理,得。解得(不合題意,舍去)綜合上面的討論可知:當(dāng)t秒時(shí),以B、P、Q三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形。2.(1)NC=

22、t+1,PN=3-2t,(2)t=2,(3)t=1, (4)不能,原因略(四)設(shè)未知量求角度1. 60或120 2. 120,30,30或 20,80,80 3. 36 4.(1)略 (2)略(3)125或110或140函數(shù)中的方程思想1. K-2.2個(gè) 3. (1)y= (2) 課后作業(yè)檢測(cè)1.75 2.40 3.60 4. 13,3 5. 4+23 6. (1)略 cm/s(2)s7.(1)略 (2)分兩種情況:情況一:將矩形紙片對(duì)折,使點(diǎn)B與點(diǎn)D重合,此時(shí)點(diǎn)K也與點(diǎn)D重合設(shè)MK=MD=x,則AM=25-x,在RtDNM中,由勾股定理,得,解得,即MD=ND=13SMNK= 情況二:將矩形紙片沿對(duì)角線AC對(duì)折,此時(shí)折痕為AC設(shè)MK=AK= CK=x,則DK=25-x,同理可得即MK=NK=13 SMNK=8. 解:(1)第一個(gè)菱形的面積=342=6,第二個(gè)菱形也是

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