中考数学新题例析 图解精析中考数学压轴题 张祖冬
在中考复习过程中,练习一定数量的数学试题必不可少.常见的常规问题我们已经练习很多,但每年各地中考与模考试卷中还会出现许多立意新颖、解法巧妙的问题,解决这些问题需要我们有开阔的视野与较强的思维能力.下面我们摘取一些新题供同学们分析与练习.
一、 分式化简
例1 按下列程序计算:
n→平方→+n→÷n→-n→答案
(1) 填表
输入n 3 1 2 -2 -3 …
输出答案 1 1
(2) 请将题中计算程序用代数式表达出来,并化简.
分析 第(1)题较容易,只要按程序所提供的运算方法和顺序进行计算,就能得到正确的答案.有趣的是,尽管输入的n不同,但输出答案均是1.进而可以猜想第(2)题的所列代数式化简后的结果应是1.
解析 (1) 均填1.
(2) n2+nn-n;n2+nn-n=n(n+1)n-n=n+1-n=1.
点评 这道题目通过文字叙述与相应的运算,让我们感受到“变中不变”的有趣现象,从而引起我们思索这是为什么,然后用字母运算,推理解释相应的规律.
例2 (1) 请你任意写出五个正的真分数: 、 、 、 、 .请给每个分数的分子和分母同加上一个正数得到五个新分数: 、 、 、 、 .
(2) 比较原来每个分数与对应新分数的大小,可以得出下面的结论:给一个真分数ab(a、b均为正数,a (3) 请你用文字叙述(2)中结论的含义:
.
图1
(4) 如图1所示,有一个长宽不等的长方形绿地,现给绿地四周铺一条宽相等的小路,原来的绿地与现在铺过小路后的绿地的长与宽的比值是否相等?为什么?
(5) 这个结论可以解释生活中的许多现象,解决许多生活与数学中的问题.请你再提出一个类似的数学问题,或举出一个生活中与此结论相关的例子.
分析 把“发现问题,提出假设,解释和证明,实际应用”的认知思维过程融入一道探索题中,让同学们在做数学题的同时,体会和感悟到对终身发展都有价值的探究事物的过程.
解析 (1) 略;(2) >;
(3) 给一正的真分数的分子、分母同加一个正数,得到的新分数大于原来的分数.
(4) 两块绿地的长与宽的比值不相等.理由略.
(5) 数学问题举例:
① 若ab是假分数,会有怎样的结论?
② a、b不是正数,或不全为正数,情况如何?
点评 这是一道由我们自己举例运算并发现规律的题目,经历了“从特殊到一般”发现结论的过程.题目最后还要求我们运用规律及对规律作变式思索,引导我们将研究推向更高层次.
二、 定义新运算
例3 在实数的原有运算法则中我们补充定义一种新的运算“”如下:
当a≥b时,ab=b2;当a<b时,ab=a.
则当x=2时,(1x)·x-(3x)的值为 .(“· ” 和“-”仍为实数运算中的乘号和减号).
分析 本题对任意两个数a与b定义了一种新运算,在计算新运算的结果时,仍用到了我们平时的常规运算.需要同学们仔细阅读题目,透彻理解题意,然后“依葫芦画瓢”就可以得到正确答案.
解析 因为1<2<3,即1<x<3,所以1x=1,3x=22=4.
所以(1x)·x-(3x)=1·x-4=2-4=-2.
点评 本题注重了对同学们的自学能力的考查,要求同学们理解新的运算法则,并能加以运用,从而实现信息的迁移.第一次遇到这样的题目,可能会感到有点意外甚至费解,但适当训练后,便会发现,解答这类问题十分容易.
图2
三、 探索规律
例4 如图2,将边长为1的正方形OAPB沿x轴正方向连续翻转2 012次,点P依次落在点P1,P2,P3,P4,…,P2 012的位置,则P2 012的横坐标x2 012= .
分析 最终的数字2 012较大,暗示翻转过程中落点与横坐标存在某种规律,因此我们只要耐心将正方形OAPB转动几次,观察其摆放的位置何时重复出现.
解析 点P为正方形OAPB左上角顶点,当正方形OAPB连续翻转4次后,得到的正方形左上角顶点为P4.由此可知,后面继续翻转时,必然每转动4次,点Pi(其中i是4的倍数)就出现在正方形左上角,从而点Pi的横坐标xi=-1+4·i4=-1+i=i-1.自此要研究点P2 012的横坐标,只要研究数字2 012,2 012恰巧是4的503倍,因此x2 012=2 012-1=2 011.
点评 要求点Pn的横坐标,即使n不是4的倍数,也可以先求出与数字n相邻的4的倍数n′,然后根据规律求出点Pn′的横坐标,在此基础上,再翻转有限的几次,就可以得到点Pn的横坐标.
请同学们进一步思考下面两个问题:
(1) 你能写出点Pn一般形式的坐标吗?
(2) 从点P翻转n次至点Pn,在转动过程中,点P经过的路线长度是多少?
例5 有两个边长均为1的等边三角形(或正方形),将△A′B′C′(或正方形A′B′C′D′)的顶点A′固定在△ABC(或正方形ABCD)的中心O上.保持△ABC(或正方形ABCD)不动,让△A′B′C′(或正方形A′B′C′D′)以A′B′与BC相交并垂直时为起始位置,绕点O作逆时针方向旋转.
下面研究在旋转过程中,两个图形的重叠部分OMCN的面积是否变化?如果变化,变化规律是什么?
图3
图4
如何着手研究这类问题?你是怎么想的?下面提供了一些思考步骤,但顺序被打乱了: