數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)的精髓、解題的利器,數(shù)學(xué)思想可以幫助我們準(zhǔn)確快速地解答數(shù)學(xué)問題。下面以2010年中考題為例,說明隱含在“四邊形”中的數(shù)學(xué)思想,供同學(xué)們學(xué)習(xí)時參考。
一、方程思想
例1 (湖南省湘潭市)長方形的周長為12 cm,長是寬的2倍,則長為_______cm。
解析:設(shè)長方形的寬為x cm,則長為2x cm,根據(jù)題意有2(x+2x)=12,解得x=2,2x=4,所以長為4 cm。
點(diǎn)評:本題通過設(shè)未知數(shù)列方程求解,體現(xiàn)了方程思想。
二、整體思想
例2 (山東省臨沂市) 正方形ABCD的邊長為a,點(diǎn)E、F是對角線BD上的兩點(diǎn),過點(diǎn)E、F分別作AD和AB的平行線,如圖1所示,則圖中陰影部分的面積之和等于___________。
解析:根據(jù)軸對稱的性質(zhì),S四邊形MNFE=S陰影FPQE,陰影部分面積之和就是△ABD的面積,所以圖中陰影部分的面積為a2。
點(diǎn)評:本題如果先分別求出三個陰影部分的面積,不容易辦到。而把三個陰影部分面積之和視為整體求解,則容易辦到,體現(xiàn)了整體思想。
三、轉(zhuǎn)化思想
例3 (湖南省長沙市)等腰梯形的上底是4 cm,下底是10 cm,一個底角是60°,則等腰梯形的腰長是_______cm。
解析:如圖2,過點(diǎn)A作AE∥DC交BC于點(diǎn)E,則∠AEB=∠C,又等腰梯形ABCD中,AB=DC,所以∠B=∠C,從而∠AEB=∠B;因為∠B=60°,所以△ABE是等邊三角形,即有AB=BE。又因為AD∥BC,所以四邊形ADCE是平行四邊形,則EC=AD=4 cm,因此BE=10-4=6 cm,故AB=6 cm。
點(diǎn)評:等腰梯形問題常轉(zhuǎn)化為等腰三角形和平行四邊形問題,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想。
四、分類思想
例4 (寧夏回族自治區(qū))點(diǎn)A、B、C是平面內(nèi)不在同一條直線上的三點(diǎn),點(diǎn)D是平面內(nèi)任意一點(diǎn),若A、B、C、D四點(diǎn)恰能構(gòu)成一個平行四邊形,則在平面內(nèi)符合這樣條件的點(diǎn)D有()。
A.1個B.2個C.3個D.4個
解析:如圖3所示,分別以相鄰兩邊AB與AC、AC與BC、AB與BC為邊的平行四邊形各有一個,因此共有3個平行四邊形,故應(yīng)選C。
點(diǎn)評:本題通過分情況討論,尋找構(gòu)成平行四邊形的個數(shù),體現(xiàn)了分類思想。在應(yīng)用分類思想解答數(shù)學(xué)問題時,要注意分類時不重復(fù)、不遺漏。
五、一般化思想
例5 (湖北省荊門市)如圖4,正方形ABCD邊長為1,動點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā),沿正方形的邊按逆時針方向運(yùn)動,當(dāng)它的運(yùn)動路程為2 009時,點(diǎn)P所在位置為______;當(dāng)點(diǎn)P所在位置為D點(diǎn)時,點(diǎn)P的運(yùn)動路程為_____(用含自然數(shù)n的式子表示)。
解析:由于正方形的邊長是1,因此動點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā)回到A點(diǎn)時所走的路程是4,而2 009÷4=502…1,因此當(dāng)它的運(yùn)動路程為2 009時,點(diǎn)P所在位置為點(diǎn)B;當(dāng)點(diǎn)P第1次運(yùn)動到點(diǎn)D時,點(diǎn)P所走的路程為4×1-1=3,當(dāng)點(diǎn)P第2次運(yùn)動到點(diǎn)D時,所走的路程為4×2-1=7,當(dāng)點(diǎn)P第3次運(yùn)動到點(diǎn)P時,所走的路程為4×3-1=11,當(dāng)點(diǎn)P第4次運(yùn)動到點(diǎn)D時,所走的路程為4×4-1=15……因此點(diǎn)P第n次運(yùn)動到點(diǎn)D時所走的路程為4n-1。答案應(yīng)分別填B、4n-1。
點(diǎn)評:本題通過運(yùn)動的幾種特殊情況找到規(guī)律,得到一般性的結(jié)果,體現(xiàn)了一般化思想。