文 /王華軍
數(shù)學(xué)來源于生活,又服務(wù)于生活.下面以中考題為例,把生活中的幾何問題歸類如下,供你復(fù)習(xí)時(shí)參考.
例1某同學(xué)用剪刀沿直線將一片平整的銀杏葉剪掉一部分(如圖1),發(fā)現(xiàn)剩下的銀杏葉的周長比原銀杏葉的周長要小,能正確解釋這一現(xiàn)象的數(shù)學(xué)知識(shí)是( )
A.兩點(diǎn)之間線段最短.
B.兩點(diǎn)確定一條直線.
C.垂線段最短.
D.經(jīng)過直線外一點(diǎn),有且只有一條直線與這條直線平行.
解析:剩下的銀杏葉的周長比原銀杏葉的周長要小,實(shí)質(zhì)上就是剪掉的葉片兩端點(diǎn)之間,線段的長度小,依據(jù)是“兩點(diǎn)之間線段最短”.選A.
溫馨小提示:“兩點(diǎn)之間線段最短”用于縮短路程;“兩點(diǎn)確定一條直線”用于“直”但不涉及到“長短”;“垂線段最短”適應(yīng)于比較線段的大小.
圖1
例2如圖2所示,要在一條公路的兩側(cè)鋪設(shè)平行管道,已知一側(cè)鋪設(shè)的角度為120°,為使管道對(duì)接,另一側(cè)鋪設(shè)的角度大小應(yīng)為( )
A.120°. B.100°. C.80°. D.60°.
圖2
解析:兩平行直線被第三條直線所截,同旁內(nèi)角互補(bǔ),因此,另一側(cè)鋪設(shè)的角度大小為180°-120°=60°.選D.
溫馨小提示:這里應(yīng)用平行線的性質(zhì),解決了鋪設(shè)平行管道中的對(duì)接問題,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值.
例3如圖3,下面四個(gè)手機(jī)應(yīng)用圖標(biāo)中,屬于中心對(duì)稱圖形的是( )
圖3
解析:只有B圖形是中心對(duì)稱圖形.選B.
溫馨小提示:判斷一個(gè)圖形是否是中心對(duì)稱圖形,關(guān)鍵是看在平面內(nèi)能否找到一個(gè)點(diǎn),把圖形繞著這個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,旋轉(zhuǎn)后的圖形是否能與原來的圖形重合.
例4如圖4,小巷左右兩側(cè)是豎直的墻,一架梯子斜靠在左墻時(shí),梯子底端到左墻角的距離為0.7米,頂端距離地面2.4米,如果保持梯子底端位置不動(dòng),將梯子斜靠在右墻時(shí),頂端距離地面2米,則小巷的寬度為( )
A.0.7米. B.1.5米. C.2.2米. D.2.4米.
解析:在Rt△ACB中,∵∠ACB=90°,BC=0.7米,AC=2.4米,
∴AB2=0.72+2.42=6.25.
在Rt△A′BD中,∵∠A′DB=90°,A′D=2米,
∴BD2+A′D2=A′B′2,
∴BD2+22=6.25,∴BD2=2.25,
∴BD=1.5(米),
∴CD=BC+BD=0.7+1.5=2.2(米).選C.
溫馨小提示:將勾股定理與方程結(jié)合是解幾何題的常用方法,是數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
圖4
例5如圖5是根據(jù)某公園的平面示意圖建立的平面直角坐標(biāo)系,公園的入口位于坐標(biāo)原點(diǎn)O,古塔位于點(diǎn)A(400,300),從古塔出發(fā)沿射線OA方向前行300m是盆景園B,從盆景園B向左轉(zhuǎn)90°后直行400m到達(dá)梅花閣C,則點(diǎn)C的坐標(biāo)是_____.
解析:如圖5,過點(diǎn)A作AD⊥x軸于點(diǎn)D,連接AC.
∵A(400,300),∴OD=400m,AD=300m.
∵AD⊥OD,CB⊥OB,∴∠ODA=∠ABC=90°.
∵AB=300m,BC=400m,由勾股定理得AC=500m.
在△AOD和△ACB中,∵AD=AB,∠ODA=∠ABC,DO=BC,
∴△AOD≌△ACB,∴∠CAB=∠OAD,AO=AC.
∵點(diǎn)B,A,O在一條直線上,∴點(diǎn)C,A,D也在一條直線上,
∴AO=AC=500m,∴CD=AC+AD=800m,∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(400,800).
溫馨小提示:將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題是解題的關(guān)鍵.若是解答題,要謹(jǐn)防默認(rèn)“點(diǎn)C,A,D在一條直線上”而出現(xiàn)的錯(cuò)誤.
圖5
例6如圖6是某斜拉橋的剖面圖.BC是橋面,AD是橋墩,設(shè)計(jì)大橋時(shí)工程師要求斜拉的鋼繩AB等于AC.大橋建成后,工程技術(shù)人員要對(duì)大橋質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,由于橋墩AD很高,無法直接測量鋼繩AB,AC的長度.請你用兩種不同的方法檢驗(yàn)AB,AC的長度是否相等.(檢驗(yàn)工具為刻度尺;檢驗(yàn)時(shí),人只能在橋面上)
解析:測量一些數(shù)據(jù)后,可利用全等三角形證明AB=AC.
方法1:用刻度尺測量BD,CD的長度,若BD=CD,又AD⊥BC,所以∠ADB=∠ADC,AD是公共邊,則△ABD≌△ACD,∴AB=AC.
方法2:如圖6,在∠B的兩邊任取兩點(diǎn)E,P,在∠C的兩邊取兩點(diǎn)F,Q,使BE=CF,BP=CQ,再度量EP和FQ的長度,若EP=FQ,則AB=AC.
理由如下:在△BEP和△CFQ中,BE=CF,BP=CQ,EP=FQ,所以△BEP≌△CFQ,所以∠B=∠C,即AB=AC.
溫馨小提示:利用等腰三角形的概念與判定方法,構(gòu)造全等三角形,解決測量長度問題.
圖6
例7如圖7為某城市部分街道示意圖,四邊形ABCD為正方形,點(diǎn)G在對(duì)角線BD上,GE⊥CD,GF⊥BC,AD=1500m,小敏行走的路線為B→A→G→E,小聰行走的路線為B→A→D→E→F.若小敏行走的路程為3100m,則小聰行走的路程為______m.
解析:已知小敏行走的路程來求小聰行走的路程,就需要求出小聰行走的路程與小敏行走路程的關(guān)系.比較兩人走的路線,小敏走的路程為AB+AG+GE=1500+(AG+GE)=3100,則AG+GE=1600m,小聰走的路程為BA+AD+DE+EF=3000+(DE+EF).下面關(guān)鍵是要尋找AG+GE與DE+EF的關(guān)系,這樣就把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題.
連接CG.在正方形ABCD中,∠ADG=∠CDG=45°,AD=CD.
在△ADG和△CDG中,∵AD=CD,∠ADG=∠CDG,DG=DG,
∴△ADG≌△CDG,∴AG=CG.
又∵GE⊥CD,GF⊥BC,∠BCD=90°,
∴四邊形GECF是矩形,∴CG=EF.
∵∠CDG=45°,∴DE=GE,
∴小聰走的路程BA+AD+DE+EF=3000+(GE+AG)=3000+1600=4600(m).
溫馨小提示:本題比較復(fù)雜,經(jīng)過分解轉(zhuǎn)化,問題得到了簡化,即尋找AG+GE與DE+EF的關(guān)系,將問題轉(zhuǎn)化為證明兩條線段相等,從而找到了解決問題的途徑.
圖7
例8如圖8是某幾何體的三視圖,根據(jù)圖中數(shù)據(jù),求得該幾何體的表面積為_____.
解析:由三視圖可知,幾何體是由圓柱體和圓錐體構(gòu)成的,
溫馨小提示:判斷幾何體的形狀、確定圓錐的底面直徑和高是解題的關(guān)鍵.
圖8
例9某太陽能熱水器的橫截面示意圖如圖9所示,已知真空熱水管AB與支架CD所在直線相交于點(diǎn)O,且OB=OD,支架CD與水平線AE垂直,∠BAC=∠CDE=30°,DE=80cm,AC=165cm.
(1)求支架CD的長;
(2)求真空熱水管AB的長.(結(jié)果保留根號(hào))
解析:(1)在Rt△CDE中,∠CDE=30°,DE=80cm,
(2)在Rt△OAC中,∠BAC=30°,AC=165cm,
溫馨小提示:本題主要考查解直角三角形的應(yīng)用,將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題,構(gòu)造直角三角形求解.
圖9