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[初中网格中的数学问题赏析]数学期望常用公式

时间:2019-01-17 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  在正方形的网格中,每个小正方形的边长都是相等的,每个小正方形的顶点叫做格点,我们把以格点的连线为边的图形叫格点图形.近年来,各地的中考试卷中频频出现这类与格点有关的数学问题,由于这类与网格有关的中考题大部分具有开放性,设计又新颖,能很好地考查学生的思维水平和思维能力,故很受命题者的青睐.但课本、作业本中这类问题的例题和习题却并不多见,在此,特作梳理,与大家一起赏析.
  一、 网格中的三角形
  1. (2010?湖南)如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A、B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得△ABC为等腰三角形,则点C的个数是( ).
  A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
  分析 根据题意,结合图形,分两种情况讨论(如下图):① AB为等腰△ABC底边,符合条件的C点有4个;② AB为等腰△ABC其中的一条腰,符合条件的C点有4个.故选C.本题考查了等腰三角形的判定,解答本题关键是根据题意,画出符合实际条件的图形,再利用数学知识来求解.数形结合的思想是数学解题中很重要的解题思想.本题是利用网格提供的相等线段来构图.
  2. 在如图的方格纸中,每个小方格都是边长为1的正方形,点A、B是方格纸中的两个格点(即正方形的顶点),在这个5×5的方格纸中,找出格点C使△ABC的面积为2个平方单位,则满足条件的格点C的个数是( ).
  A. 5 B. 4
  C. 3 D. 2
  分析 A、B两点的垂直距离为2,那么,只要保证水平距离为2即可使△ABC的面积为2个平方单位;A、B两点的水平距离为1,那么,只要保证垂直距离为4,即可使△ABC的面积为2个平方单位.符合条件的点坐标分别为:C(3,1),C(0,3),C(4,3),C(1,5).本题考查三角形面积的求法,注意分水平距离和垂直距离两种情况,数学分类思想是一种重要的数学思想.
  二、 网格与三角函数
  1. (2010?贵州)在正方形网格中,△ABC的位置如图所示,则cos∠B的值为 .
  分析 过点C向上作垂线与AB相交于点D,则∠B是Rt△BCD的一个内角,邻边和斜边均由图可知,所以很容易求出cos∠B的值.或是过点A作垂线交BC的延长线于D,也可求出.本题主要考查了余弦函数的定义,正确理解定义是解题的关键.本题是利用网格提供的垂线,构建直角三角形.
  2. (2010?四川)如图,∠D的正切值等于 .
  分析 根据同弧所对的圆周角相等,可以把求三角函数的问题,转化为直角三角形边的比的问题.先利用同弧所对圆周角相等,得出∠D=∠A,然后利用正切等于对边比上邻边即可求出.本题考查圆周角的性质及锐角三角函数的概念:在直角三角形中,正弦等于对边比斜边;余弦等于邻边比斜边;正切等于对边比邻边.从网格中很容易找到相关的直角三角形.
  三、 网格与面积
  1. (2006?苏州)如图,直角坐标系中,△ABC的顶点都在网格点上,其中A点坐标为(2,-1),则△ABC的面积为 平方单位.
  分析 根据图形,可以直接写出点A的坐标是(2,-1).分别过A、B、C三点作垂线,形成一个大矩形,求出大矩形的面积,用大矩形的面积减去三个直角三角形的面积,剩余的面积即为△ABC的面积.此类题要求学生要能够把不规则图形的面积转化为规则图形的面积.有关面积的割补法是解决不规则图形面积的常用方法.本题充分利用网格的特点,构建规则图形.
  2. (2009?吉林)如图,小正方形边长为1,连接小正方形的三个顶点,可得△ABC,则AC边上的高是 .
  分析 先用大正方形的面积减去三个直角三角形的面积得到△ABC的面积,△ABC的面积又等于AC乘以AC边上的高的一半,按这一等量关系列出方程,解出方程即可得出AC边上的高.
  四、 网格与相似
  如图,方格纸中每个小正方形的边长为1,△ABC和△DEF的顶点都在方格纸的格点上.
  (1)?摇判断△ABC和△DEF是否相似,并说明理由;
  (2)?摇P,P,P,P,P,D,F是△DEF边上的7个格点,请在这7个格点中选取3个点作为三角形的顶点,使构成的三角形与△ABC相似(要求写出2个符合条件的三角形,并在图中连结相应线段,不必说明理由).
  分析 答案为:△DPP、△DPP、△DPP.本题主要考查学生识图、构图能力和对三角形相似判定知识的理解,对学生的观察力有一定的挑战性.网格中的相等线段以及相等的角对构图起到关键性的作用.
  五、 网格与圆
  1. (2010? 河北)如图,在5×5正方形网格中,一条圆弧经过A、B、C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是 .
  分析 连接BC,弦AB、BC垂直平分线的交点即为圆心.本题主要考察学生对垂径定理的理解,和残圆确定圆心的方法.本题是由网格特点直接看出线段的垂直平分线.
  2. (2010?江苏).如图,在4×4的方格纸中(共有16个小方格),每个小方格都是边长为1的正方形.O、A、B分别是小正方形的顶点,则扇形OAB的弧长等于 (结果保留根号及π).
  分析 连接AB、AC,分别作它们的垂直平分线,两线交点即为圆心.利用勾股定理求出圆的半径,由图可知扇形OAB圆心角为90°,利用弧长公式即可求出弧长.本题考查了勾股定理及弧长公式的应用.解题的关键是正确地求出扇形的圆心角及半径.
  3. 如图所示,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-1,3)、B(-2,-2)、C(4,-2),则△ABC外接圆半径的长度为 .
  分析 先求出线段AB、 AC、 BC的长度,再利用余弦定理求角A的余弦值,从而得到角A的正弦值.再利用正弦定理,即可求得直径.半径为2.连接OC因为C(4,-2),利用勾股定理得半径的长等于根号下,等于,化简为2.
  六、 网格中的运动
  (2010?江苏)如图在网格图中,⊙A的半径为2个单位长度,⊙B的半径为1个单位长度,要使运动的⊙B与静止的⊙A相内切,应将⊙B由图示位置向左平移 个单位长度.
  分析 ⊙B与⊙A可以在右边相内切,也可以在左边相内切.当⊙B与⊙A在右边相内切,移动距离为4个单位长度,当⊙B与⊙A在左边相内切,移动距离为6个单位长度.故答案为:4或6.本题主要通过圆的移动来考查圆与圆的位置关系;题目中小圆向左移动,通过观察,可知两圆内切的两种情况,分别求出移动的距离.
  七、 网格与图形的变换
  1. (2010?辽宁)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC的顶点均在格点上,请按要求完成下列各题:
  (1) 以直线BC为对称轴作△ABC的轴对称图形,得到△ABC,再将△ABC绕着点B逆时针旋转90°得到△ABC,请依此画出△ABC、△ABC;
  (2) 求线段BC旋转到BC过程中所扫过的面积(计算结果用π表示);
  (3) 求点C旋转过程所经过的路径长.
  分析 (1) 根据对称的性质,画出图形;(2)BC旋转到BC的过程中,旋转角为90°,半径为4,由弧长公式计算即可.所以B点所经过的路线长度是2π.本题考查了学生画一个图形的对称图形以及弧长公式的应用的能力.
  2. (2010?湖北)如图,在方格纸上△DEF是由△ABC绕定点P顺时针旋转得到的.如果用(2,1)表示方格纸上A点的位置,(1,2)表示B点的位置,那么点P的位置为( ).
  A. (5,2) B. (2,5)
  C. (2,1) D. (1,2)
  分析 连接AD、CF,再做这两线段的垂直平分线,交点就是点P.根据点A、点B的坐标建立平面直角坐标系,然后写出点P的坐标.此题属于中等难度题,主要考查的知识点是旋转及其相关的性质,旋转的中心在连接对应点的垂直平分线上,做出两条垂直平分线,它们的交点就是旋转的中心点.
  3. (2010? 甘肃)如图均为7×6的正方形网格,点A、B、C在格点(小正方形的顶点)上.
  (1) 在图中确定格点D,并画出一个以A、B、C、D为顶点的四边形,使其为轴对称图形;
  (2) 在图中确定格点E,并画出一个以A、B、C、E为顶点的四边形,使其为中心对称图形.
  分析 第(1)题可以将点A向下平移四格得到点D,或是将点A向右平移两格得到点D.第(2)题可以将点A向右平移一格得到点E,两题方法均不唯一,此题比较灵活地考查了等腰梯形、平行四边形、矩形的对称性,是道好题.
  八、 网格与概率
  一只蚂蚁在如图所示的图案内任意爬动一段时间后停下,蚂蚁停在阴影内的概率为 .
  分析 先确定黑色区域的面积与总面积的比值,此比值即为所求的概率.本题主要考查几何概率的求法:首先根据题意将代数关系用面积表示出来,一般用阴影区域表示所求事件(A);然后计算阴影区域的面积在总面积中占的比例,这个比例即事件(A)发生的概率.网格对化不规则图形为规则图形提供了帮助,方便学生求出阴影部分的面积.
  九、 网格与规律
  (2006?温州)在边长为l的正方形网格中,按下列方式得到“L”形图形,第1个“L”形图形的周长是8,第2个“L”形图形的周长是 ,第三个“L”形图形的周长是 ,则第n个“L”形图形的周长是 .
  分析 第1个“L”形图形的周长是8=4+4,第2个“L”形图形的周长是12=4+2×4,第3个“L”形图形的周长是16=4+3×4,……,第n个“L”形图形的周长是4+n×4,即4n+4.本题也可以这样来分析:平移“L”形的上面和右下的两边,第1个“L”形图形周长变成一个正方形周长加上4,即4+4,第2个“L”形图形周长为4+2×4,第3个“L”形图形周长为4+3×4,第n个“L”形图形的周长是4+n×4.用整式描述几何图形的规律在近几年的中考题中经常出现,这类题目把几何和整式结合起来考查,使试题难度增大.它既考查学生的识图能力,又考查学生的判断推理能力.
  通过以上分析,我们不难发现:网格中的数学问题,往往是把网格的特点与数学问题有机结合起来.网格可以提供相等的线段、相等的角、垂线、平行线、化不规则图形为规则图形等.还能够很方便地进行图形的翻折、平移、旋转等.同学们在解决这类问题时,既要有札实的数学基础,灵活运用相关数学知识,还要注意结合网格的特点来分析和解决问题.

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