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類型八、平方差的幾何應(yīng)用【解惑】方法:等積法【融會貫通】1.如圖,將圖1中的一個小長方形變換位置得到如圖2所示的圖形,根據(jù)兩個圖形中陰影部分的面積關(guān)系得到的等式是(
)A. B.C. D.2.在邊長為a的正方形中挖掉一個邊長為b的小正方形().把余下的部分剪拼成一個矩形(如圖).通過計算圖形(陰影部分)的面積,驗證了一個等式,則這個等式是()A. B.C. D.3.如圖,在邊長為a的正方形中,剪去一個邊長為x的小正方形,將余下部分對稱剪開,拼成一個梯形,根據(jù)兩個圖形陰影部分面積的關(guān)系,可以得到一個關(guān)于a,x的恒等式是(
)A. B.C. D.4.如圖,有兩張正方形紙片和,圖將放置在內(nèi)部,測得陰影部分面積為,圖將正方形和正方形并列放置后構(gòu)造新正方形,測得陰影部分面積為,若將個正方形和個正方形并列放置后構(gòu)造新正方形如圖,圖,圖中正方形紙片均無重疊部分則圖陰影部分面積為(
)A. B. C. D.5.如圖,陰影部分是邊長是a的大正方形剪去一個邊長是b的小正方形后所得到的圖形,將陰影部分通過割、拼,形成新的圖形,給出下列4幅圖割拼方法:其中能夠驗證平方差公式有(
)A.①②③④ B.①③ C.①④ D.①③④【知不足】6.如圖1,在邊長為的大正方形中,剪去一個邊長為3的小正方形,將余下的部分按圖中的虛線剪開后,拼成如圖2所示的長方形.根據(jù)兩個圖形陰影部分面積相等的關(guān)系,可以列出的等式為_________.7.有邊長為的大正方形和邊長為的小正方形,現(xiàn)將放在內(nèi)部得到圖甲,將,并列放置后,構(gòu)造新的正方形得到圖乙,圖甲和圖乙陰影部分的面積分別是和,則(1)根據(jù)圖甲、乙中的面積關(guān)系,可以得到______,______.(2)若個正方形和個正方形按圖丙擺放,陰影部分的面積為______.8.兩個邊長分別為a和b的正方形如圖放置(圖1),其未疊合部分(陰影)面積為;若再在圖1中大正方形的右下角擺放一個邊長為b的小正方形(如圖2),兩個小正方形疊合部分(陰影)面積為.當(dāng)+=40時,則圖3中陰影部分的面積=_____.9.如圖,大正方形與小正方形的面積之差是60,則陰影部分的面積是_____.10.從邊長為的正方形中剪掉一個邊長為的正方形(如圖),然后將剩余部分拼成一個長方形(如圖).(1)探究:上述操作能驗證的等式是:__________;(請選擇正確的一個)A.B.C.(2)應(yīng)用:利用所選(1)中等式兩邊的等量關(guān)系,完成下面題目:若,,則的值為__________.【一覽眾山小】11.(1)如圖1,若大正方形的邊長為,小正方形的邊長為,則陰影部分的面積是________;若將圖1中的陰影部分裁剪下來,重新拼成如圖2的一個長方形,則它的長為________;寬為________;面積為________.(2)由(1)可以得到一個公式:________.(3)利用你得到的公式計算:.12.閱讀理解,自主探究數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)解題中常用的思想方法,數(shù)形結(jié)合的思想可以使某些抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化、生動化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì).例如:平方差公式“兩個數(shù)的和與這兩個數(shù)的差的積,就等于?兩個數(shù)的平方差”,即,平方差公式的幾何意義如下圖所示:圖甲陰影部分面積為,圖乙陰影部分面積為;由于陰影部分面積相同,所以有(1)解決問題:如下圖是完全平方公式的幾何意義,請寫出這個公式________.(2)學(xué)以致用:請解釋的幾何意義.(3)拓展延伸:請解釋的幾何意義,并寫出乘積的結(jié)果.13.如圖1,邊長為的大正方形剪去一個邊長為的小正方形,然后將圖1中的陰影部分拼成一個長方形(如圖2所示).(1)上述操作能驗證的等式是______(用,表示);(2)請利用你從(1)得出的等式,完成下列各題:①已知,,則______;②計算:.14.綜合與實踐如圖1所示,邊長為的正方形中有一個邊長為的小正方形,圖2是由圖1中陰影部分拼成的一個長方形,設(shè)圖1中陰影部分面積為,圖2中陰影部分面積為.(1)請直接用含和的代數(shù)式表示__________,__________;寫出利用圖形的面積關(guān)系所得到的公式:__________(用式子表達(dá)).(2)依據(jù)這個公式,康康展示了“計算:”的解題過程.解:原式.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,要學(xué)會觀察,嘗試從不同角度分析問題,請仿照康康的解題過程計算:.(3)對數(shù)學(xué)知識要會舉一反三,請用(1)中的公式證明任意兩個相鄰奇數(shù)的平方差必是8的倍數(shù).15.從邊長為a的正方形中剪掉一個邊長為b的正方形(如圖1),然后將剩余部分拼成一個長方形(如圖2).(1)上述操作能驗證的等式是
.(請選擇正確的選項)A、B、C、(2)用你選的等式進(jìn)行簡便計算:;(3)用你選的等式進(jìn)行簡便計算:.16.?dāng)?shù)形結(jié)合是解決數(shù)學(xué)問題的一種重要思想方法,借助圖形的直觀性,可以幫助解數(shù)學(xué)問題.(1)請寫出圖1,圖2,圖3陰影部分的面積分別能解釋的數(shù)學(xué)公式.圖1:______;圖2:______;圖3:______.其中,完全平方公式可以從“形”的角度進(jìn)行探究,通過圖形的轉(zhuǎn)化可以解決很多數(shù)學(xué)問題,在圖4中,已知,,求的值.解:∵,∴,又∵,∴,∴.即.類比遷移:(2)若,則______;(3)如圖5,點是線段上的一點,以,為邊向兩邊作正方形,設(shè),兩正方形的面積和,陰影部分面積為______.17.?dāng)?shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界的數(shù)量關(guān)系與空間形式的學(xué)科,同學(xué)們,我們就用數(shù)形結(jié)合思想來解決下面問題吧!(1)將圖①甲中陰影部分的小長方形變換到圖乙位置,你根據(jù)兩個圖形的面積關(guān)系得到的數(shù)學(xué)公式是_________.(2)將圖②甲中陰影部分的一個小長方形變換到圖乙位置,你根據(jù)兩個圖形的面積關(guān)系寫出一個等式:(________)_______.(3)圖③甲是一個長為,寬為的長方形,用剪刀沿圖中虛線(對稱軸)剪開,把它分成四塊形狀和大小都一樣的小長方形,然后按圖③乙那樣拼成一個正方形,則圖③乙中間空余的部分的面積是__________.(4)觀察圖③乙,請你寫出三個代數(shù)式,,之間的等量關(guān)系是________.(5)根據(jù)(4)中等量關(guān)系解決如下問題:若,,求的值.18.(1)【知識生成】我們已經(jīng)知道,通過計算幾何圖形的面積可以表示一些代數(shù)恒等式.例如:從邊長為a的正方形中剪掉一個邊長為b的正方形如圖1,然后將剩余部分拼成一個長方形如圖2.圖1中陰影部分面積為__________,圖2中陰影部分面積為__________,請寫出這個乘法公式__________.(2)【知識應(yīng)用】應(yīng)用(1)中的公式,完成下面任務(wù):若m是不為0的有理數(shù),已知,,比較P、Q大小.(3)【知識遷移】事實上,通過計算幾何圖形的體積也可以表示一些代數(shù)恒等式,圖3表示的是一個邊長為x的正方體挖去一個小長方體后重新拼成一個新長方體,請你根據(jù)圖3中圖形的變化關(guān)系,寫出一個代數(shù)恒等式:____________________.19.?dāng)?shù)形結(jié)合是解決數(shù)學(xué)問題的一種重要思想方法,借助圖形的直觀性,可以幫助理解數(shù)學(xué)問題.圖1
圖2
圖3
圖4(1)請寫出圖1,圖2,圖3陰影部分的面積分別能解釋的數(shù)學(xué)公式.圖1:;圖2:;圖3:.其中,完全平方公式可以從“數(shù)”和“形”兩個角度進(jìn)行探究,并通過公式的變形或圖形的轉(zhuǎn)化可以解決很多數(shù)學(xué)問題.例如:如圖4,已知a+b=3,ab=1,求a2+b2的值.方法一:從“數(shù)”的角度解:∵a+b=3,
∴(a+b)2=9,即:a2+2ab+b2=9,又∵ab=1
∴a2+b2=7.方法二:從“形”的角度解:∵a+b=3,
∴S大正方形=9,又∵ab=1,
∴S2=S3=ab=1,∴S1+S4=S大正方形﹣S2﹣S3=9﹣1﹣1=7.即a2+b2=7.類比遷移:(2)若(5﹣x)?(x﹣1)=3,則(5﹣x)2+(x﹣1)2=;(3)如圖,點C是線段AB上的一點,以AC,BC為邊向兩邊作正方形,設(shè)AB=10,兩正方形的面積和S1+S2=72,求圖中陰影部分面積.20.(1)將圖1中的甲圖從中間按如圖方式剪開,經(jīng)過重新拼接變換到圖乙,比較圖甲與圖乙,寫出得到的公式:;(2)將圖2中的甲圖從中間按如圖方式剪開,經(jīng)過重新拼接變換到圖乙,比較圖甲與圖乙,寫出得到的公式:;(3)根據(jù)圖1、圖2中得到的公式,解決下列問題:①計算:;②若,求的值.21.兩個邊長分別為a和b的正方形如圖放置(圖1),其未疊合部分(陰影)面積為;若再在圖1中大正方形的右下角擺放一個邊長為b的小正方形(如圖2),兩個小正方形疊合部分(陰影)面積為.(1)用含a,b的代數(shù)式分別表示;(2)若,求的值;(3)當(dāng)時,求出圖3中陰影部分的面積.22.工廠接到訂單,需要邊長為(a+3)和3的兩種正方形卡紙.(1)倉庫只有邊長為(a+3)的正方形卡紙,現(xiàn)決定將部分邊長為(a+3)的正方形紙片,按圖甲所示裁剪得邊長為3的正方形.①如圖乙,求裁剪正方形后剩余部分的面積(用含a代數(shù)式來表示);②
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