数形结合的几个经典题
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数形结合
1.如图1,大长方形的面积从整体看为 S=m (a +b +c ),
同时这个大长方形的面积也可以从局部表示成: S = S +S+S 3= ma^mk +mc
于是有
m (a +b +c )= mahmb +mc 。
2. 如图2,大长方形的面积从整体可以表示成( 同
时这个大长方形的面积也可以从局部表示成 于是有(
a+b ) ( m+n = m3+mt+na +nb .
3. 如图3,阴影部分的面积可以看成是大正方形的面积减去小正方形的面积, 若把小长方形S 4旋转到小长方形S 3的位置, 则此时的阴影部分的面积又可以看成
S +S 2+S 3= ( a +b )( a - b ) o
于是有
(a +b )( a -b ) = a 2
-b 2。
4. 如图4 :将边长为b 的小正方形放到边长为 a 的正方形的一角, 空白部分的面积从整体计算为
a 2-
b 2;
而如果从局部考虑,其面积可以看作为两个梯形
[1
Sk
Si
S,
Sa
a+b ) (m+n ,
S = S +S 2+S 3+S =
即 a 2- b 2
;
S 1+S 2之和,
2 2
2 2
于是有
(a +b )( a — b ) = a — b 。
5. 如图5,大正方形的面积从整体可以表示为
(a +b )2
,
从局部可以表示为也可以表示为
S = S + S 2+ S 3+S 4,
同时 S = a 2
+ab +ab +b 2
= a 2
+2ab +b 2
, 于是有(a +b ) 2
= a 2
+2ab +b 2。
6. 如图6,从整体看,这个图形的面积为 从局部我们可以看出,它分为 6部分,
2 2
所以(a+b ) ( a+2b ) = a +3ab+2b 。
数形结合例题
例1在边长为a 的正方形中挖去一个边长为
b 的小正方形(a >b )(如图1),把余下的部分
拼成一个长方形(如图 2),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证(
)
A. (a +b ) 2= a 2+2ab +b 2
B . (a -b ) 2
=a 2
-2ab +b 2
C. a 2-b 2= (a +b ) (a -b )
D (a +2b ) (a -b ) =a 2
+ab-2 b 2
析解:图1的阴影部分面积等于边长为 a 的正方形面积与边长为 b 的正方形的面积差,
表示为a 2
-b 2
.图2中阴影部分是长方形,其中长为a +b ,宽为a - b ,其面积为(a +b ) (a -b ).根 据两
个图形中阴影部分的面积相等,有
a 2-
b 2= (I
a
b
a
b 1\ -k 1 ■ ■ ■
b
图1
E2
例2如图3是四张全等的长方形纸片拼成的图形,
请利用图中空白部分面积的不同表
其面积为
a b a b a b a b
(a b)(a b)。
( a+b ) ( a+2b ),
这6部分的面积之和为 a 2
+3ab+2b 2
.
Si Sj
s,
隔
(a +b ) (a -b ).故选 C.
b
阎5
b b
示方法,写出一个关于a、b的恒等式___________ .
析解:空白部分的面积可看成是一个正方形,它的边长为a-b,所以面积为(a-b) 2; 空白部分面积又可看成大正方形面积与四个长方形面积的差,大正方形的面积为( a+b) 2,
每个长方形的面积为 ab ,所以空白部分面积为(a +b ) 2
-4ab. 因此有恒等式(a +b )2-4 ab =( a - b )2成立.故填(a +b ) 2
-4ab = (a -b ) 2
.
— d —*
b
图3 t
1
—fl 胡- B4 例3图4是由一个边长为 a 的正方形与两个长、宽分别为 a 、b 的小长方形拼接而成 的长方形ABCD 则整个图形可表达出一些等式,请你写出其中任意三个等式 ___________ 、 ____ 析解:读懂题意,观察图中数据关系是关键,其次利用面积写出代数式, 组合特点,由面积间的相等关系,写出符合要求的等式,如: a 2
+2ab =a (a +2b ) ; a (a +b ) + ab =a (a +2b );
a (a +2
b ) -a (a +b ) =ab ; a ( a +2b ) - ab =a (a +b ); a (a +2b ) - a 2=2ab ; a (a +2b ) -2 ab =a 2
. .根据图形的 数形结合解题
1.将图甲中阴影部分的小长方形变换到图乙位置,根据两个图形的面积关系可以 得到一个关于a b 的恒等式为( Aa b 2 2ab b 2
B. a
2ab b 2
C D.a a
a b a- b a 2
b 2
a 2 ab
1
-b 1
a - b
-
4— a ------
b
A b
甲 乙
a n)的正方形,小颖将图①中的阴影部分拼成图②的形状, 由图①
A. (m n)2 (m n)2 4mn
B. (m n)2 (m 2 n 2) 2mn
C. (m n)2 2mn m 2
2 n
D. (m n)(n) m 2
2 n
2.图①是一个边长为(m 和图②能验证的式子是( )
團©
3.如图,边长为(m +3)的正方形纸片剪出一个边长为 m 的正方形之后余部分又剪拼成一个矩
形(不重叠无缝隙),若拼成的矩形一边长为 3,则另一边长是(
)
等式:(a b )(2a b ) 2a 2 3ab b 2
.(请按照图⑴中卡片的形状来画图
5. 数形结合是一种重要的数学方法,,你能利用这种方法把算式 (2a+b )(a+2b )=2a 2
+5ab+2b 2
的合理性解释清楚吗
A. 2m +3
B. C. D. 2rr+6 m+3
4. 七年级学生小明剪出了多张如图⑴中的正方形和长方形的卡片,
利用这些卡片他拼成了如
图⑵中的大正方形,由此验证了我们学过的公式: (a b)2
a 2 2a
b b 2
•现在请你选取
图⑴中的卡片(各种卡片的张数不限)
,并利用它们在图⑶中拼出一个长方形,由此来验证
(3)
⑴。