中考熱點:三法破解坐標系下的圖形規律探究問題

2020-12-11 中學數學精準輔導

新的課程中明確要求:用代數式表示數量關係及所反映的規律,發展學生的抽象思維能力。根據一列數或一組圖形的特例進行歸納,猜想,找出一般規律,進而列出通用的代數式,稱之為規律探究。在歷年的中考或學業水平考試中屢見不鮮,頻繁考查,考生大都感到困難重重,無從下手,導致丟分。

解決此類問題的關鍵是:「細心觀察,大膽猜想,精心驗證」。 筆者認為:只要善於觀察,細心研究,知難而進,就會走出「山窮水盡疑無路」的困惑,收穫「柳暗花明又一村」的喜悅。

尤其涉及坐標系下具有函數背景幾何圖形的規律探究問題,更是令學生困惑,這一類題目一般是結合常見的幾何圖形,如等腰三角形、等邊三角形、正方形、點在平面直角坐標系中的變化、函數圖像等進行考察,一定要把握幾何圖形的特殊性質,然後從特殊到一般找規律即可。

例題:平面直角坐標系xOy中,點A,A,A,…和B,B,B,…分別在直線y=1/5x+b和x軸上.△OAB,△BAB,△BAB,…都是等腰直角三角形,如果A(1,1),

本題似曾相識燕歸來,好像做過,穿了個馬甲就不認識了?別急,這個圖確實以前做過,不過,這次的條件不一樣了,難度稍微增加了一點點。我們先分析完這道題,看一下能有幾種方法來求解。

先看已知條件:A坐標已知,直線的解析式包含一個未知參數,將點A坐標代入,易得4/5,所以直線解析式為y=1/5x+4/5,由圖,ΔOAB為等腰直角三角形,可得B點坐標(2,0)。

接下來的目標自然是求A的坐標。這一步也是本題解決的關鍵。方法有很多,這裡介紹三個典型解法:

方法一,幾何法:

設A(x,y),如圖,有BN=AN,所以x=2+y,代入直線解析式,可得A2點坐標(7/2,3/2), 類似地,得到A點坐標(29/4, 9/4),

方法二,代數法:

直線BA過點B且斜率為1,可得BA的解析式為y=x-2,與直線AA解析式連立,可求得點A的坐標,類似地,求得點A的坐標。

方法三,比例法:

根據等比縮放原理,圖中等腰直角三角形的邊長以此等比例放大,只需要找出BA與OA的比值,就可以求出An的縱坐標了。觀察ΔPOA與ΔPBA,有BA:OA=PB:PO。故此,求出P點坐標(-4,0)後,可秒得結果。

好了,三種解法介紹完了。一般地,對於直角坐標系規律題,代數法與比例法較為通用,但代數法一般計算較多,稍顯繁瑣,比例法往往比較快捷,但對我們的水平要求稍高一點。

如果對解析過程有任何不明白,建議做一下下面的幾何法解規律題鞏固。練習例題,仍有疑問,歡迎留言

牛刀小試:

1.(2018羅平縣三模)在平面直角坐標系xOy中,正方形ABCO、ABCB、ABCB,…,按圖所示的方式放置.點A、A、A,…和點B、B、B,…分別在直線y=kx+b和x軸上.已知C(1,﹣1),C(7/2,-3/2),則點A的坐標是________.

2(2018貴港中考題)如圖,直線l為y=√3x,過點A(1,0)作AB⊥x軸,與直線l交於點B,以原點O為圓心,OB長為半徑畫圓弧交x軸於點A;再作AB⊥x軸,交直線l於點B,以原點O為圓心,OB長為半徑畫

3.(2018淮安中考題)如圖,在平面直角坐標系中,直線l為正比例函數y=x的圖象,點A的坐標為(1,0),過點A作x軸的垂線交直線l於點D,以AD為邊作正方形ABCD;過點C作直線l的垂線,垂足為A,交x軸於點B,以AB為邊作正方形ABCD;過點C作x軸的垂線,垂足為A,交直線l於點D,以AD為邊作正方形ABCD,…,按此規律操

一般地,對於坐標系下具有函數背景的幾何圖形規律探究問題,要先找出前面幾個點的坐標,找到其規律性,然後推導出第N個點坐標的一般表達式,找到第n個圖形與第n+1個圖形之間的大小比例關係是解決此類題目的關鍵。

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