专题五
操作实践题
操作实践题是指通过动手操作对某种现象获得感性认识
,
再利用数学知识进行思考、探索和解决的一类问题
,
这类问题具有较强的实践性
,
能够有效考查学生的实践能力、创新意识和发散思维能力等综合素质
.
操作实践题就其操作过程的形式而言
,
有折叠与剪拼
,
平移与旋转等多种变换操作
.
在操作中观察、探索、发现、手脑并用是这类问题的基本特征
,
让学生在动手操作的过程中体验数学结论与规律的发现过程
,
亲自体验问题情境、研究问题情趣
,
领略数学的奥秘
.
操作实践题能够更好地促进学生对数学的理解
,
帮助他们提高使用数学的语言、符号进行表达交流的能力
.
在解决这类问题的过程中
,
学生能够感受到数学学习的情趣与价值
,
经历
“
数学化
”
和
“
再创造
”
的过程
,
不断提高自己的创新意识与综合能力
,
因此
,
近年来操作实践性试题颇受命题者的青睐
.
解答操作实践题的关键是要学会自觉地运用数学知识去观察、分析、概括所给的实际问题
,
揭示其数学本质
,
并转化为我们所熟悉的数学问题
,
解答操作实践试题的基本步骤为
:
从实例或实物出发
,
通过具体操作实践
,
发现其中可能存在的规律
,
提出问题
,
检验猜想
.
在解答过程中一般需要经历操作、观察、思考、想象、推理、探索、发现、总结、归纳等过程
,
利用自己已有的生活经验和数学知识去感知操作过程中发生的现象
,
从而发现结论
,
进而解决问题
.
考向一
考向二
考向三
考向一
图形的展开与折叠问题
折纸是最富有自然情感而又形象的实验
,
它的实质是对称问题
,
折痕就是对称轴
,
而一个点折叠前后的不同位置就是对称点
,“
遇到折叠用对称
”
就是运用对称的性质
:
(1)
关于一条直线对称的两个图形全等
;
(2)
对称轴是对称点连线的中垂线
.
此类题有一定的趣味性和挑战性
,
需要学生有折叠图形之间联系的空间概念
,
考查观察能力、分析能力与直觉思维能力
,
通过实际演示与操作给不同思维层次的学生都提供了机会
.
学生在解题时也可
“
就地取材
”,
剪下草稿纸的一角
,
动手操作即可解决
.
考向一
考向二
考向三
【例
1
】
已知矩形纸片
OABC
的长为
4
、宽为
3,
以长
OA
所在的直线为
x
轴
,
O
为坐标原点建立平面直角坐标系
.
点
P
是
OA
边上的动点
(
与点
O
,
A
不重合
),
△
POC
沿
PC
翻折得到
△
PEC
,
再在
AB
边上选取适当的点
D
,
将
△
PAD
沿
PD
翻折
,
得到
△
PFD
,
使得直线
PE
与
PF
重合
.
(1)
若点
E
落在
BC
边上
,
如图
①
,
求点
P
,
C
,
D
的坐标
,
并求过此三点的抛物线的函数关系式
;
(2)
若点
E
落在矩形纸片
OABC
的内部
,
如图
②
,
设
OP=x
,
AD=y
,
当
x
为何值时
,
y
取得最大值
?
考向一
考向二
考向三
解
:
(1)
由题意知
,
△
POC
,
△
PAD
均为等腰直角三角形
,
可
得
P
(3,0),
C
(0,3),
D
(4,1)
.
设过此三点的抛物线的函数关系式为
y=ax
2
+bx+c
(
a
≠0),
考向一
考向二
考向三
(2)
由
PC
平分
∠
OPE
,
PD
平分
∠
APF
,
且
PE
与
PF
重合
,
得
∠
CPD=
90°
.
所以
∠
OPC+
∠
APD=
90°
.
又
∠
APD+
∠
ADP=
90°,
所以
∠
OPC=
∠
ADP
.
所以
Rt
△
POC
∽
Rt
△
DAP.
考向一
考向二
考向三
考向一
考向二
考向三
考向二
图形的移动问题
图形的移动问题是指题目中的图形通过移动
,
得到新图形
,
但在变化过程中存在变量或不变量
.
通过实验动手操作来分析问题中的图形关系
,
从而寻求解答思路
.
一般综合性较强
,
是近几年中考的热点
.
考查学生解决复杂问题的能力、实验能力及空间想象能力等
.
考向一
考向二
考向三
【例
2
】
在平面直角坐标系中
,
已知
O
为坐标原点
,
点
A
(3,0),
点
B
(0,4),
以点
A
为旋转中心
,
把
△
ABO
顺时针旋转
,
得到
△
ACD.
记旋转角为
α
,
∠
ABO
为
β
.
(1)
如图
①
,
当旋转后点
D
恰好落在
AB
边上时
,
求点
D
的坐标
;
(2)
如图
②
,
当旋转后满足
BC
∥
x
轴时
,
求
α
与
β
之间的数量关系
.
考向一
考向二
考向三
解
:
(1)
由点
A
(3,0),
B
(0,4),
得
OA=
3,
OB=
4
.
在
Rt
△
ABO
中
,
由勾股定理
,
得
考向一
考向二
考向三
(2)
由题知
∠
CAB=
α
,
AC=AB
,
所以
∠
ABC=
∠
ACB.
在
△
ABC
中
,
由
∠
ABC+
∠
ACB+
∠
CAB=
180
°,
得
α
=
180°
-
2
∠
ABC.
又由
BC
∥
x
轴
,
得
∠
OBC=
90°,
有
∠
ABC=
90°
-
∠
ABO=
90°
-
β
,
所以
α
=
2
β
.
考向一
考向二
考向三
考向一
考向二
考向三
考向三
在操作中探究
【例
3
】
邻边不相等的平行四边形纸片
,
剪去一个菱形
,
余下一个四边形
,
称为第一次操作
;
在余下的四边形纸片中再剪去一个菱形
,
又余下一个四边形
,
称为第二次操作
……
以此类推
,
若第
n
次操作余下的四边形是菱形
,
则称原平行四边形为
n
阶准菱形
.
如图甲
,
在
▱
ABCD
中
,
若
AB=
1,
BC=
2,
则
▱
ABCD
为
1
阶准菱形
.
考向一
考向二
考向三
(1)
判断与推理
:
①
邻边长分别为
2
和
3
的平行四边形是
阶准菱形
;
②
小明为了剪去一个菱形
,
进行如下操作
:
如图乙
,
把
▱
ABCD
沿
BE
折叠
(
点
E
在
AD
上
),
使点
A
落在
BC
边上的点
F
处
,
得到四边形
ABFE.
请证明四边形
ABFE
是菱形
.
(2)
操作、探究与计算
:
①
已知
▱
ABCD
的邻边长分别为
1,
a
(
a>
1),
且是
3
阶准菱形
,
请画出
▱
ABCD
及裁剪线的示意图
,
并在图形下方写出
a
的值
;
②
已知
▱
ABCD
的邻边长分别为
a
,
b
(
a>b
),
满足
a=
6
b+r
,
b=
5
r
,
请写出
▱
ABCD
是几阶准菱形
.
考向一
考向二
考向三
解
:
(1)
①
2
②
由折叠知
:
∠
ABE=
∠
FBE
,
AB=BF.
因为四边形
ABCD
是平行四边形
,
所以
AE
∥
BF.
所以
∠
AEB=
∠
FBE.
所以
∠
AEB=
∠
ABE.
所以
AE=AB
,
所以
AE=BF.
所以四边形
ABFE
是菱形
.
考向一
考向二
考向三
(2)
①
▱
ABCD
及裁剪线的示意图如下
:
②
10
阶准菱形
.
考向一
考向二
考向三