中考系列复习——猜想性专题
一、中考要求
能够根据题目中的图形或者数字直观地发现共同特征,或者发展变化的趋势,据此去预测估计它的规律或者其他相关结论,使带有猜想性质的推断尽可能与现实情况相吻合,必要时可以进行验证或者证明,依此体现出猜想的实际意义。
二、知识网络图 如图1所示:
猜想数式规律 猜想性问题 猜想规律型 猜想图形规律 猜想数值结果 猜想结论型 猜想数量关系 猜想变化情况 图1
三、基础知识整理
猜想规律型的问题难度相对较小,经常以填空等形式出现,解题时要善于从所提供的数字或图形信息中,寻找其共同之处,这个存在于个例中的共性,就是规律。其中蕴含着“特殊——一般——特殊”的常用模式,体现了总结归纳的数学思想,这也正是人类认识新生事物的一般过程。
相对而言,猜想结论型问题的难度较大些,具体题目往往是直观猜想与科学论证、具体应用的结合,解题的方法也更为灵活多样:计算、验证、类比、比较、测量、绘图、移动等等,都能用到。
由于猜想本身就是一种重要的数学方法,也是人们探索发现新知的重要手段,非常有利于培养创造性思维能力,所以备受命题专家的青睐,逐步成为中考的又一热点。
四、考点分析 1、猜想数式规律
通常给定一些数字、代数式、等式或者不等式,然后猜想其中蕴含的规律。一般解法是先写出数式的基本结构,然后通过横比(比较同一等式中不同部分的数量关系)或纵比(比较不同等式间相同位置的数量关系)找出各部分的特征,改写成要求的格式。
例1(云南)观察按下列顺序排列的等式: 9?0?1?1; 9?1?2?11; 9?2?3?21; 9?3?4?31; 9?4?5?41; ??
猜想:第n个等式(n为正整数)用n表示,可以表示成________________. 分析:根据以上各等式所呈现出来的特征,可以猜想这个等式的基本结构形式为
9 × 一个数 + 另一个数 = 结果
其中,“另一个数”就是等式的序号n;“一个数”比它小1,即为n-1;结果的个位为1,个位以前的数字等于“一个数”n-1,所以结果表示为10(n-1)+1. 因此,这个等式为
9(n-1) + n = 10(n-1) + 1.
这个猜想的结果是否正确,还可以用整式运算的知识加以验证。
等式的左边 = 9n - 9 + n = 10n – 9;等式的右边 = 10n – 10 + 1 = 10n – 9 . 所以,等式的左边 = 等式的右边。 说明所列等式成立。 2、猜想图形规律
根据一组相关图形的变化规律,从中总结通过图形的变化所反映的规律。其中,以图形为载体的数字规律最为常见。猜想这种规律,需要把图形中的有关数量关系列式表达出来,再对所列式进行对照,仿照猜想数式规律的方法得到最终结论。
例2(河北课改实验区)观察图2所示的点阵图和相应的等式,探究其中的规律:
??
①1=12; ②1+3=22; ③1+2+5=32;
④ ;
⑤ ;
??
图2
(1)在④和⑤后面的横线上分别写出相应的等式; (2)通过猜想写出与第n个点阵相对应的等式. 分析:(1)本题图形中所反映出来的数字关系已经列出三个,下面就以它们为例,填写
22
后两个。易得④1+3+5+7=4;⑤1+3+5+7+9=5.
2
(2)仿照例1的思路可以猜想:1+3+5+?+(2n-1)=n . 3、猜想数值结果
当在一些条件改变的前提下,结果的数值不变,或者其变化呈现出某种特征时,可以猜想在新条件下,数值仍然不变,或者仍然按照原来的特征变化,依此猜想到结果的数值。
例3(辽宁大连)阅读材料,解答问题。 材料:“小聪设计的一个电子游戏是:一电子跳蚤从这P1(-3 ,9)开始,按点的横坐标依次增加1的规律,在抛物线y?x2上向右跳动,得到点P2、P3、P4、P5??(如图3所示)。过P1、P2、P3分别作P1H1、P2H2、P3H3垂直于x轴,垂足为H1、H2、H3,则
S?P1P2P3?S梯形P1H1H3P3?S梯形P1H1H2P2?S梯形P2H2H3P3111(9?1)?2?(9?4)?1?(4?1)?1 222 ?1 ?即△P1P2P3的面积为1。”
图3
问题:
⑴求四边形P1P2P3P4和P2P3P4P5的面积(要求:写出其中一个四边形面积的求解过程,另一个直接写出答案);
⑵猜想四边形Pn-1PnPn+1Pn+2的面积,并说明理由(利用图4)
yPn+2Pn+1PnPn-1O图13图4
x⑶若将抛物线y?x2改为抛物线y?x2?bx?c,其它条件不变,猜想四边形Pn-
1PnPn+1Pn+2的面积(直接写出答案)
分析:(1)阅读材料为我们提供了解题思路,可供借鉴。 S四边形PPPP= S△PHP – S梯形PH HP - S梯形PH HP - S△PHP
1234
1
14
1
1
22
2
2
33
3
34
1111
= 2 ×9×3 – 2 (9+4)×1 – 2 (4+1)×1 – 2 ×1×1 = 27/2 – 13/2 – 5/2 - 1/2 = 8/2 = 4. 即四边形P1P2P3P4的面积为4.
同理,可得四边形P2P3P4P5的面积为4.
(2)猜想四边形Pn-1PnPn+1Pn+2的面积为4. 理由如下:
2222
设点Pn-1、Pn、Pn+1、Pn+2的纵坐标分别为(x-1)、x、(x+1)、(x+2),则
S四边形Pn
= S梯形Pn
-1
-1
PnPn+1Pn+2
Hn-1Hn+2Pn+2 – S梯形Pn-1Hn-1HnPn - S梯形PnHnHn+1Pn+1 - S梯形Pn+1Hn+1Hn+2Pn+2
1111
= ×[(x-1)2+(x+2)2]×3 – [(x-1)2+ x2]×1 – [ x2+(x+1)2]×1 – ×[(x+1)2+(x+2)2]×1 22223111
222
= 2 (2x+2x+5) – 2 (2 x-2x+1) – 2 (2 x+2x+1) – 2 (2 x2+6x+5) 1
= 2 [(6x2+6x+15)- (2 x2-2x+1) –(2 x2+2x+1) –(2 x2+6x+5)] = 8/2 = 4.
即四边形Pn-1PnPn+1Pn+2的面积为4.
(3)由于抛物线y?x2改为抛物线y?x2?bx?c后,如果其它条件不变,只是抛物线的位置发生了变化,它的形状以及四边形Pn-1PnPn+1Pn+2的形状都不变,所以猜想四边形Pn-1PnPn+1Pn+2的面积也不变,仍为4.
4、猜想数量关系
数量关系的表现形式多种多样,这些关系不一定就是我们目前所学习的函数关系式。在
猜想这种问题时,通常也是根据题目给出的关系式进行类比,仿照猜想数式规律的方法解答。
例4(江苏连云港)(1)如图5,在梯形ABCD中,AB∥CD,AB?b,CD?a,E为AD边上的任意一点,EF∥AB,且EF交BC于点F,某学生在研究这一问题时,发现如下事实:
HDCEAGFB图5
DEa?b?1时,有EF?; AE2DEa?2b?2时,有EF?②当; AE3DEa?3b?3时,有EF?③当. AE4DE?k时,参照上述研究结论,请你猜想用k表示DE的一般结论,并给出证明; 当AE(2)现有一块直角梯形田地ABCD(如图6所示),其中AB∥CD,AD?AB,AB?310米,DC?170米,AD?70米.若要将这块地分割成两块,由两农户来承包,要求这两块
①当
DC
AB图6

