何勇
數(shù)學(xué)課本中的例題具有示范性、典型性和探究性,是課本的精髓.瀏覽近幾年全國(guó)各地的中考數(shù)學(xué)試卷,很多試題來(lái)源于課本,“題在書外,根在書內(nèi)”.因此,我們?cè)谄匠W(xué)習(xí)過(guò)程中如果能充分重視和挖掘課本中例題的潛在功能,適當(dāng)加以拓展延伸,可以達(dá)到事半功倍的效果.
原題 (蘇科版《數(shù)學(xué)》九下第72頁(yè)例2)如圖1,AF是△ABC的高,點(diǎn)D、E分別在AB、AC上,且DE∥BC,DE交AF于點(diǎn)G,設(shè)DE=6,BC=10,GF=5,求點(diǎn)A到DE、BC的距離.
【思路點(diǎn)撥】由DE∥BC,易得△ADE∽△ABC,利用相似三角形對(duì)應(yīng)高之比等于相似比易求出AG=7.5,AF=12.5.
變式1 如圖2,正方形ABCD是一塊綠化帶,其中陰影部分EOFB、GHMN都是正方形的花圃.已知自由飛翔的小鳥將隨機(jī)落在這塊綠化帶上,則小鳥落在花圃上的概率為( ).
A.[1732] B.[12] C.[1736] D.[1738]
【思路點(diǎn)撥】求得陰影部分的面積與正方形ABCD的面積的比即可求得小鳥落在花圃上的概率.
【簡(jiǎn)解】設(shè)正方形ABCD的邊長(zhǎng)為a,
則BF=[12]BC=[12]a,AN=NM=MC=[23]a,
陰影部分的面積為([12]a)2+([23]a)2=[1736]a2,所以小鳥落在花圃上的概率為[1736].故選C.
變式2 如圖3,有一塊三角形的余料ABC,要把它加工成矩形的零件,已知:BC=8cm,高AD=12cm,矩形EFGH的邊EF在BC邊上,G、H分別在AC、AB上,設(shè)HE的長(zhǎng)為ycm,EF的長(zhǎng)為xcm.
(1)寫出y與x的函數(shù)關(guān)系式.
(2)當(dāng)x取多少時(shí),矩形EFGH是正方形?
【思路點(diǎn)撥】(1)先由BC=8cm,高AD=12cm,HE的長(zhǎng)為ycm、EF的長(zhǎng)為xcm,可知,AK=(12-y)cm,HG=EF=xcm,再根據(jù)HG∥BC可知△AHG∽△ABC,由相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例即可得出y與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)根據(jù)正方形的性質(zhì)可知y=x,再代入(1)中所求的代數(shù)式即可得出結(jié)論.
【簡(jiǎn)解】(1)由HG∥BC,所以△AHG∽△ABC,所以[AKAD]=[HGBC],即[12-y12]=[x8],即y=12-[32]x;
(2)由(1)可知,y與x的關(guān)系式為y=12-[32]x,因四邊形EFGH是正方形,所以HE=EF,則x=12-[32]x,解得x=[245],即x=[245]時(shí),矩形EFGH是正方形.
【說(shuō)明】本題難點(diǎn)是將相似的性質(zhì)和一次函數(shù)相結(jié)合,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)高的比等于相似比,找出相似三角形,然后根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例列出方程,建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型來(lái)解決問(wèn)題.
變式3 一塊三角形廢料如圖4所示,∠A=30°,∠C=90°,AB=12.用這塊廢料剪出一個(gè)矩形CDEF,其中,點(diǎn)D、E、F分別在AC、AB、BC上.要使剪出的矩形CDEF面積最大,點(diǎn)E應(yīng)選在何處?
【思路點(diǎn)撥】首先在Rt△ABC中利用∠A=30°、AB=12,求得BC、AC的長(zhǎng),然后根據(jù)四邊形CDEF是矩形得到EF∥AC,從而得到△BEF∽△BAC,設(shè)AE=x,則BE=12-x.利用相似三角形成比例表示出EF、DE,然后表示出有關(guān)x的二次函數(shù),最后求二次函數(shù)的最值即可.
【簡(jiǎn)解】在Rt△ABC中,∠A=30°,AB=12,所以BC=6,AC=[63].由△BEF∽△BAC得:[EFAC]=[BEBA].設(shè)AE=x,則BE=12-x.EF=[32](12-x).在Rt△ADE中,DE=[12]AE=[12]x.矩形CDEF的面積S=DE·EF=-[34]x2+[33]x(0 【說(shuō)明】本題難點(diǎn)在于利用相似三角形的性質(zhì)得到矩形CDEF面積表達(dá)式,解題的關(guān)鍵是從幾何問(wèn)題中整理出二次函數(shù)模型,并利用二次函數(shù)的知識(shí)求最值,從而確定點(diǎn)E的位置. 變式4 如圖5(1),△ABC是一張等腰直角三角形彩色紙,AC=BC=50cm.將斜邊上的高CD五等分,然后裁出4張寬度相等的長(zhǎng)方形紙條.若用這4張紙條為一幅正方形美術(shù)作品鑲邊(紙條不重疊),如圖5(2),則正方形美術(shù)作品最大面積是 cm2. 【思路點(diǎn)撥】利用相似三角形的性質(zhì)求出每個(gè)紙條的長(zhǎng),將其相加,易得紙條的總長(zhǎng)度,計(jì)算出正方形的邊長(zhǎng),從而計(jì)算面積即可. 【簡(jiǎn)解】如圖6,在等腰直角△ABC中,易得AB=[502],CD=[252],則紙條的寬度為:[CD5]=[52],因?yàn)閇EFAB]=[15],又AB=[502],則EF=[102].同理,GH=[202],IJ=[302],KL=[402],所以紙條的總長(zhǎng)度為[1002](cm),則圖畫所示正方形的邊長(zhǎng)為[10024]-[52]=[202],所以面積為([202])2=800(cm2).故答案為:800. 【說(shuō)明】此題考查了相似三角形的應(yīng)用,難點(diǎn)在于不僅要計(jì)算出紙條的長(zhǎng)度,還要計(jì)算出寬度,要仔細(xì)觀察圖形,尋找相似三角形,并利用相似三角形對(duì)應(yīng)高的比等于相似比,來(lái)獲得等量關(guān)系,從而解決. (作者單位:江蘇省無(wú)錫市太湖格致中學(xué))