1 . 阅读与思考
小乐在学习了勾股定理后,通过查找资料完成以下数字小论文,请仔细阅读并完成相应的任务.
(1)证明中的依据是:__________;
(2)补全学习反思中对划线内容的证明.
(3)小乐通过操作发现,不是直角三角形时,也可以利用帕普斯的方法构造.在如图所示的网络中,请用无刻度的直尺画一个以为边的平行四边形,使平行四边形的面积等于.
小乐在学习了勾股定理后,通过查找资料完成以下数字小论文,请仔细阅读并完成相应的任务.
一、帕普斯对勾股定理的“推广” 公元前300年,古希腊数学家帕普斯证明了勾股定理的一个有趣的变形,他将直角三角形三边上的正方形改成平行四边形,这三个平行四边形的作图方法如下: 如图,对于,(1)分别以两直角边、为边,作两个平行四边形; (2)分别延长两个平行四边形中平行于直角边的两边,它们相交于点P; (3)作射线,与相交于点Q,再截取; (4)以为一边作平行四边形,使另一组对边平行且等于. 对于以上的作图,我们可以得到如下的真命题: 斜边上的平行四边形面积等于两条直角边上的平行四边形面积的和. 二、命题证明 如图,延长交于点,延长交于点,∵四边形是平行四边形,∴. 由题意知,∴四边形ACPM是平行四边形(依据). ∴. 同理. ∵,, ∴. 三、学习反思. 特殊的,如果和是正方形,那么也是正方形.恰好就是我们熟知的弦图了. 如图证明:由题知四边形是矩形;∴. ∵四边形和四边形是正方形,∴,. ∴……. |
(1)证明中的依据是:__________;
(2)补全学习反思中对划线内容的证明.
(3)小乐通过操作发现,不是直角三角形时,也可以利用帕普斯的方法构造.在如图所示的网络中,请用无刻度的直尺画一个以为边的平行四边形,使平行四边形的面积等于.
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2 . 请认真阅读下列材料,并完成相应的任务.
(1)材料中的依据为______;
(2)把材料中的证明过程补充完整;
(3)古希腊数学家帕普斯在梅文鼎证法的基础上进行了改进,如图(3),中,,,以为边作和,且中边的高为2,的面积为6,延长交于点R,连接并延长,过点B作,且,再以为边作.请直接写出中边的高.
从毕达哥拉斯到帕普斯 毕达哥拉斯从地板的结构中发现了直角三角形的三边关系——勾股定理,之后相继有很多数学家及数学爱好者都用面积割补法给出了验证.如我国三国时期的数学家赵爽,美国第二十任总统加菲尔德等.欧几里得在《几何原本》中第一次在公理体系下给出了以三角形为“桥梁”证明勾股定理的方法:如图(1),过点A作,交于点M,连接. 先证明,所以. 又因为,, 所以. 同理得,则, 即. 之后,我国清代数学家梅文鼎在欧几里得证法的基础上,进行了“改进”,以平行四边形作为“桥梁”进行了证明.如图(2),延长交于点P,连接并延长分别交于点M,N,延长交于点Q.梅文鼎的证法如下:由题可知,四边形为矩形,∴. ∵四边形,四边形都是正方形, ∴,,. ∴. ∴,. ∵, ∴. ∴. ∴. ∵四边形为正方形, ∴,, ∵. ∴. ∴. ∴. ∵四边形为正方形, ∴. ∴四边形为平行四边形(依据______) ∴, ∵, ∴. ∵, ∴. ∵,. ∴.…… |
(1)材料中的依据为______;
(2)把材料中的证明过程补充完整;
(3)古希腊数学家帕普斯在梅文鼎证法的基础上进行了改进,如图(3),中,,,以为边作和,且中边的高为2,的面积为6,延长交于点R,连接并延长,过点B作,且,再以为边作.请直接写出中边的高.
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3 . 综合与实践
问题情境:
如图1,在正方形中,是对角线,过点作,为垂足,过点作的平行线,过点作的平行线,两线相交于点.
问题解决:
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
深入探究:
(2)如图2,将四边形绕着点逆时针方向旋转,得到四边形,且三点在同一条直线上,过点作为垂足,连接并延长交于点,
①求证:是的中点;
②若正方形的边长为2,请直接写出的长.
问题情境:
如图1,在正方形中,是对角线,过点作,为垂足,过点作的平行线,过点作的平行线,两线相交于点.
问题解决:
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
深入探究:
(2)如图2,将四边形绕着点逆时针方向旋转,得到四边形,且三点在同一条直线上,过点作为垂足,连接并延长交于点,
①求证:是的中点;
②若正方形的边长为2,请直接写出的长.
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4 . 综合与探究
如图,在矩形中,,,点M从点D出发沿射线方向运动,运动速度为每秒2个单位长度.设点M的运动时间为t秒.(1)如图1,当秒时,猜想与的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,E为的延长线上的一点,,动点N从点E出发,以每秒1个单位长度的速度向点B运动,点N与点M同时出发,当点N到达点B时,两点同时停止运动.
①当时,求的长.
②当以M,C,E,N为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.
如图,在矩形中,,,点M从点D出发沿射线方向运动,运动速度为每秒2个单位长度.设点M的运动时间为t秒.(1)如图1,当秒时,猜想与的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,E为的延长线上的一点,,动点N从点E出发,以每秒1个单位长度的速度向点B运动,点N与点M同时出发,当点N到达点B时,两点同时停止运动.
①当时,求的长.
②当以M,C,E,N为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.
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名校
5 . 下面是小萱同学的数学周记,请仔细阅读并完成相应的任务.
筝形
在学习完平行四边形及特殊的平行四边形后,我发现生活中还有一种常见的特殊四边形−−筝形,可以类比平行四边形的研究路径“定义−性质−判定”研究筝形.
定义:两组邻边分别相等的四边形叫做筝形.如图1,四边形是筝形,其中,
性质1:两组邻边分别相等,即.(由定义可得)
性质2:对角线垂直平分对角线.
性质3:一组对角相等,即.
性质4:筝形的面积等于两条对角线乘积的一半.
判定:与平行四边形类似,筝形的性质与判定也具有互逆关系.
判定1:……
任务:
(1)填空:性质2的证明过程如下.
已知:如图2,四边形是筝形,.
证明:连接.
∴点A在的垂直平分线上.(依据1: )
∴点C在的垂直平分线上.
∴垂直平分.(依据2: )
(2)请你借助图3对性质3进行证明.(要求:写出已知、求证和证明过程)
筝形
在学习完平行四边形及特殊的平行四边形后,我发现生活中还有一种常见的特殊四边形−−筝形,可以类比平行四边形的研究路径“定义−性质−判定”研究筝形.
定义:两组邻边分别相等的四边形叫做筝形.如图1,四边形是筝形,其中,
性质:从整体看,筝形是轴对称图形,对称轴是对角线AC所在的直线;从局部看,应从边、角、对角线等角度探究筝形的性质.我发现,筝形有如下性质:
性质1:两组邻边分别相等,即.(由定义可得)
性质2:对角线垂直平分对角线.
性质3:一组对角相等,即.
性质4:筝形的面积等于两条对角线乘积的一半.
判定:与平行四边形类似,筝形的性质与判定也具有互逆关系.
判定1:……
任务:
(1)填空:性质2的证明过程如下.
已知:如图2,四边形是筝形,.
求证:垂直平分.
证明:连接.
∴点A在的垂直平分线上.(依据1: )
∴点C在的垂直平分线上.
∴垂直平分.(依据2: )
(2)请你借助图3对性质3进行证明.(要求:写出已知、求证和证明过程)
(3)图4的方格纸中每个小正方形的边长都为1,请在方格纸中画出一个顶点都在格点上且面积为6的筝形.
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6 . 我们在学习多边形时,先认识一般多边形,再认识正多边形;在学习特殊四边形时,先认识平行四边形,再认识特殊的平行四边形——矩形、菱形和正方形……这种研究方法主要体现的数学思想为( )
A.一般到特殊 | B.数形结合思想 |
C.模型思想 | D.分类讨论思想 |
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名校
7 . 已知矩形,,,将矩形绕A逆时针旋转,得到矩形,点B的对应点是点G,点C的对应点是点F,点D的对应点是点E.
(1)如图①,当时,连接,则的长= ;
(2)如图②,当边经过点B时,连接,求的长;
(3)如图③,连接,点P是的中点,连接,在旋转过程中,线段的最大值 .
(1)如图①,当时,连接,则的长= ;
(2)如图②,当边经过点B时,连接,求的长;
(3)如图③,连接,点P是的中点,连接,在旋转过程中,线段的最大值 .
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8 . 如图,在任意四边形中,,是对角线,、、、分别是线段、、、上的点,对于四边形的形状,某班的学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是( )
A.当,,,是各条线段的中点时,四边形为平行四边形 |
B.当,,,是各条线段的中点时,且时,四边形为矩形 |
C.当,,,是各条线段的中点时,且时,四边形为菱形 |
D.当,,,不是各条线段的中点时,四边形可以为平行四边形 |
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9 . (1)在矩形中,,,于,分别交,于点,,分别交,于点,.
①如图1,当时,线段与线段的数量关系是 ;
②如图2,当时,①中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由,若不成立,请写出正确的结论,并说明理由;
(2)如图3,在四边形中,,,于,点,分别在边,上,若,请直接写出的长.
①如图1,当时,线段与线段的数量关系是 ;
②如图2,当时,①中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由,若不成立,请写出正确的结论,并说明理由;
(2)如图3,在四边形中,,,于,点,分别在边,上,若,请直接写出的长.
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10 . 综合与探究
如图,在矩形中,,点分别从点出发,沿,方向在矩形的边上同时运动,当有一个点先到达所在运动边的另一个端点时,所有点停止运动.在相同时间内,若,则.
(1)当运动停止时,的值为______.
(2)当为何值时,点重合?
(3)当为何值时,以为顶点的四边形是平行四边形?
如图,在矩形中,,点分别从点出发,沿,方向在矩形的边上同时运动,当有一个点先到达所在运动边的另一个端点时,所有点停止运动.在相同时间内,若,则.
(1)当运动停止时,的值为______.
(2)当为何值时,点重合?
(3)当为何值时,以为顶点的四边形是平行四边形?
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