整理小学奥数4-1-1几何图形的认识
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小学奥数几何知识点讲解几何是数学的一个重要分支,主要研究空间形状、大小、相对位置等概念及其性质和关系。
在小学奥数竞赛中,几何是一个常见的考察内容。
下面我将为大家讲解一些小学奥数几何知识点,希望能够帮助大家更好地应对几何题目。
1.点、线、面的概念在几何中,点是没有大小和形状的,只有位置的概念。
线是由无数个点组成的,没有宽度、长度、厚度等,可以用箭头表示方向。
面是由无数个点和线组成的,是平面上的一个二维图形。
2.正方形、长方形、三角形正方形是一种四条边都相等且角都是直角的四边形,它拥有四条对称轴。
长方形是一种拥有两组相等的对边和四个直角的四边形,它有两条对称轴。
三角形是一种由三条边和三个角组成的图形。
3.圆和半圆圆是由等距离圆心的所有点组成的集合,圆心到圆上任意一点的距离都相等。
半圆是圆的一半,由圆周上的一个弧和两条半径组成。
4.平行线和垂直线平行线是在同一个平面内永远不会相交的两条直线。
垂直线是与另一条线段相交时,两条线段之间的角度为90度的线。
5.直角、锐角和钝角直角是一个角度为90度的角,锐角是小于90度的角,钝角是大于90度小于180度的角。
6.对称和中心对称对称是指两个物体在一些轴线上镜像重合的关系,中心对称是指一个图形可以通过一些点进行旋转180度后重合。
7.面积和周长面积是指一个二维图形所占的空间大小,通常用平方单位表示,如平方厘米、平方米等。
周长是指一个图形的边缘长度。
8.直角三角形和勾股定理直角三角形是一种其中一个角为90度的三角形。
勾股定理是指在直角三角形中,直角边的平方之和等于斜边的平方,即a²+b²=c²。
9.分数、比例和相似分数是表示一个整体被分成几等份的表达方式。
比例是指两个或多个数之间的等比关系。
相似是指两个图形有相同的形状,但是可能有不同的大小。
10.正多边形和不规则图形正多边形是指所有边和角都相等的多边形。
不规则图形是指边和角都不相等的图形。
找规律是解决数学问题的一种重要的手段,而规律的找寻既需要敏锐的观察力,又需要严密的逻辑推理能力.一般地说,在观察图形变化规律时,应抓住一下几点来考虑问题: ⑴图形数量的变化; ⑵图形形状的变化;⑶图形大小的变化; ⑷图形颜色的变化; ⑸图形位置的变化; ⑹图形繁简的变化.对于较复杂的图形,也可分为几部分来分别考虑,总而言之,只要全面观察,勤于思考就一定能抓住规律,解决问题.模块一、图形规律——数量规律【例1】观察这几个图形的变化规律,在横线上画出适当的图形.【考点】图形找规律 【难度】1星 【题型】填空【解析】 几个图形的边数依次增加,因此横线上应为一个七边形.【答案】七边形【例 2】 请找出下面哪个图形与其他图形不一样.(1)(2)(3)(4)(5)【考点】图形找规律 【难度】1星 【题型】填空 【解析】 这组图形的共同特征是,连接各边上一点,组成一个复合图形.所不同的是,第四个图形是一个六边形,而其它几个都是四边形,这样,只有(4)与其它不一样 【答案】(4)【例 3】 观察图形变化规律,在右边补上一幅,使它成为一个完整系列。
【考点】图形找规律 【难度】2星 【题型】填空 【解析】 观察发现,乌龟的顺序是:头、身→一只脚、背上一个点→两只脚、背上两个点→两只脚、一条尾、背上三个点→三只脚、一条尾、背上四个点,根据这个规律,最后一幅图应该是:→四只脚、一条尾、背上五个点.即:例题精讲知识点拨4-1-2.图形找规律【答案】【例4】观察图形的变化,想一想,按图形的变化规律,在带“?”的空格处应画什么样的图形?【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】横着看,每行圆形的个数一次减少,而三角形的个数依次增加,但每行图形的总个数不变.因为圆形的个数是按4、3、?、1的顺序变化的,显然“?”处应填一个圆形。
【答案】圆形【巩固】观察图形的变化,想一想,按图形的变化规律,在带“?”的空格处应画什么样的图形?【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】(方法一)横着看,每行圆形的个数一次减少,而三角形的个数依次增加,但每行图形的总个数不变.因为圆形的个数是按5、4、3、?、1的顺序变化的,显然“?”处应填一个圆形.(方法二)竖着看,圆形由左而右依次减少,而三角形由左而右依次增加,圆形按照5、4、?、2、1的顺序变化,也可以看出“?”处应是圆形.【答案】圆形【巩固】观察图形的变化,想一想,按图形的变化规律,在带“?”的空格处应画什么样的图形??【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】(方法一)横着看,每行三角形的个数依次减少,而正方形的个数依次增加,但每行图形的总个数不变.因为三角形的个数是按4、3、?、1的顺序变化的,显然“?”处应填一个三角形△.(方法二)竖着看,三角形由左而右依次减少,而正方形由左而右依次增加,三角形按照4、?、2、1的顺序变化,也可以看出“?”处应是三角形△.【答案】△【例5】观察下面的图形,按规律在“?”处填上适当的图形.(4)?【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】本题中,几何图形的变化表现在数量关系上,图中黑三角形的个数从左到右依次增多,从(2)起,每一个格比前面一个格多两个黑三角形,所以,第(4)个方框中应填七个黑三角形.【答案】七个黑三角形【例6】观察图形变化规律,在右边再补上一幅,使它们成为一个完整的系列.【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】第一格有8个圆圈,第二格有4个圆圈,第三格有2个圆圈,第四格有1个圆圈,第五格有半个圆圈.由此发现,前一格中的图减少一般,正好是后一格的图.所以第六格的图应该是第五格图的一半,即:【答案】【例7】观察下图中的点群,请回答:(1)方框内的点群包含个点;(2)推测第10个点群中包含个点;(3)前10个点群中,所有点的总数是。
研究圆、扇形、弓形与三角形、矩形、平行四边形、梯形等图形组合而成的不规则图形,通过变动图形的位置或对图形进行分割、旋转、拼补,使它变成可以计算出面积的规则图形来计算它们的面积.圆的面积2πr =;扇形的面积2π360nr =⨯; 圆的周长2πr =;扇形的弧长2π360nr =⨯.一、 跟曲线有关的图形元素:①扇形:扇形由顶点在圆心的角的两边和这两边所截一段圆弧围成的图形,扇形是圆的一部分.我们经常说的12圆、14圆、16圆等等其实都是扇形,而这个几分之几表示的其实是这个扇形的圆心角占这个圆周角的几分之几.那么一般的求法是什么呢?关键是360n. 比如:扇形的面积=所在圆的面积360n⨯; 扇形中的弧长部分=所在圆的周长360n ⨯ 扇形的周长=所在圆的周长+360n⨯2⨯半径(易错点是把扇形的周长等同于扇形的弧长) ②弓形:弓形一般不要求周长,主要求面积.一般来说,弓形面积=扇形面积-三角形面积.(除了半圆)③”弯角”:如图:弯角的面积=正方形-扇形④”谷子”:如图:“谷子”的面积=弓形面积2⨯例题精讲圆与扇形二、 常用的思想方法:①转化思想(复杂转化为简单,不熟悉的转化为熟悉的) ②等积变形(割补、平移、旋转等) ③借来还去(加减法)④外围入手(从会求的图形或者能求的图形入手,看与要求的部分之间的”关系”)板块一 平移、旋转、割补、对称在曲线型面积中的应用【例 1】 如图,圆O 的直径AB 与CD 互相垂直,AB =10厘米,以C 为圆心,CA 为半径画弧。
求月牙形ADBEA (阴影部分)的面积。
D【考点】圆与扇形 【难度】3星 【题型】解答 【关键词】华杯赛,决赛,第9题,10分【解析】 ①月牙形ADBEA (阴影部分)的面积=半圆的面积+△ABC 的面积-扇形CAEBC 的面积②月牙形ADBEA 的面积=211π525π502524⨯⨯+-⨯⨯=(平方厘米),所以月牙形ADBEA 的面积是25平方厘米。
本讲主要学习三大图形处理方法: 1.理解掌握图形的分割; 2.理解掌握图形的拼合; 3.理解图形的剪拼.本讲中很多类型的题目还要求同学们去动手尝试.通过本讲知识的学习,让同学们了解不同图形的分割、拼合、剪拼的方法,锻炼同学们的平面想象能力以及增强学生的动手操作能力.把一个几何图形按某种要求分成几个图形,就叫做图形的分割.反过来,按一定的要求也可以把几个图形拼成一个完美的图形,就叫做图形的拼合. 将一个或者多个图形先分割开,再拼成一种指定的图形,则叫做图形的剪拼. 我们在图形的分割、拼合和剪拼的过程中,都要结合所提供的图形特点来思考.如果把一个图形分割成若干个大小、形状相等的部分,那么就要想办法找图形的对称点,把图形先分少,再分多.图形中,如果有数量方面的要求,可以先从数量入手,找出平分后每块上所含数量的多少,再结合数量来分割图形.如果是要把几个图形拼合成一个大图形,要特别注意每条边的长度,把相等的边长拼合在一起,先拼少的,再拼多的.如果是剪拼图形,要抓住“剪、拼前后图形的面积相等”这个关键,根据已知条件和图形的特点,通过分析推理和必要的计算,确定剪拼的方法.板块一 图形的分割【例 1】 用一条线段把一个长方形平均分割成两块,一共有多少种不同的分割法?BAO【解析】 怎样把一个图形按照规定的要求分割成若干部分呢?这就是图形的分割问题.按照规定的要求合理分割图形,是很讲究技巧的,多做这种有趣的训练,可以培养学生的创造性思维,发展空间观念,丰富想象,提高观察能力.这道题要求把长方形平均分割成两块,过长方形中心的任意一条直线都可以把长方形平均分割成两块,根据这点给出如下分法(如右图): ⑴ 做长方形的两条对角线,设交点为O⑵ 过O 点任作一条直线AB ,直线AB 将长方形平均分割成两块.例题精讲图形的分割与拼接可见用线段平分长方形的分法是无穷多的.【巩固】画一条直线,将六边形分成大小相等、形状相同的两部分,这样的直线有 条. 【解析】 无数条.任何过六边形中心的直线均符合要求.【例 2】 把任意一个三角形分成面积相等的4个小三角形,有许多种分法.请你画出4种不同的分法. 【解析】 根据等底等高的三角形面积相等这一结论,只要把原三角形分成4个等底等高的小三角形,它们的面积必定相等.而要得到这4个等底等高的小三角形,只需把原三角形的某条边四等分,再将各分点与这边相对的顶点连接起来就行了.根据上面的分析,可得如左下图所示的三种分法.又因为4 14 22=⨯=⨯,所以,如果我们把每一个小三角形的面积看做1,那么14⨯就可以视为把三角形的面积直接分成4等份,即分成4个面积为1的小三角形;而22⨯可以视为先把原三角形分成两等份,再把每一份分别分成两等份.根据前面的分析,在每次等分时,都要想办法找等底等高的三角形. 根据上面的分析,又可以得到如右下图的另两种分法.AB C B AABC【巩固】把任意一个三角形分成面积相等的2个小三角形,有许多种分法.请你画出3种不同的分法.AB C B ABA【解析】 根据等底等高的三角形面积相等这一结论,只要把原三角形分成2个等底等高的小三角形,它们的面积必定相等.而要得到这2个等底等高的小三角形,只需找出原三角形的某条边的中点与这边相对的顶点连接起来就行了.根据上面的分析,可得如图所示的三种分法.【例 3】怎样把一个等边三角形分别分成8块和9块形状、大小都一样的三角形.→ 【解析】 ⑴分成8块的方法是:先取各边的中点并把它们连接起来,得到4个大小、形状相同的三角形,然后再把每一个三角形分成两部分,得到如左上图所示的图形.⑵分成9块的方法是:先把每边三等分,然后再把分点彼此连接起来,得到加上右上图所示的符合条件的图形.【例 4】 下图是一个直角梯形,请你画一条线段,把它分成两个形状相同并且面积相等的四边形.321DC BA 1FE 221D C B A【解析】 直角梯形的上底为1,下底为2,要分成两个相同的四边形,需要一条边可以分成1和2,AD 边长正好为3,所以AD 边分成两段,找到AD 的三等分点E ,现在,CD AE =,DE AB =,BF EF =,所以还要找到BC 的中点F ,连接EF ,就把梯形ABCD 分成完全相同的两部分.如右上图.【例 5】 在一块长方形的地里有一正方形的水池(如下图).试画一条直线把除开水池外的这块地平分成两块.AO【解析】 用连对角线的办法找出这块长方形地的中心O 和正方形水池的中心A .过O 、A 画一条直线,这条直线正好能把除开水池外的这块地平分为两块(如右上图).【例 6】 把下图四等分,要求剪成的每个小图形形状、大小都一样.除了剪正方形外,你还有别的方法吗?2060402020【解析】 先把图形分成2040⨯相等的两块,每一块中再分成相等的两份,这样就不难分成四块了,如右上图.【例 7】 下图是一个34⨯的方格纸,请用四种不同的方法将它分割成完全相同的两部分,但要保持每个小方格的完整.【解析】 分成的两块每块有1226÷=(个)小格,并且这两块要关于中心点对称,大小和形状完全一样,我们从对称线入手,介绍一种分割技巧——染色法,先选中一个小格,找它关于中心点或中心线的对称位置,标上相应的符号.当找它关于中心线的对称位置时是一种情况,关于中心点的对称位置是另一种情况,具体如下图所示.【巩固】右图是一个44⨯的方格纸,请用六种不同的方法将它分割成完全相同的两部分,但要保持每个小方格的完整.【解析】 因为要分割成完全相同的两块,即大小、形状完全相同.方格纸一共有4416⨯=(个)小格,所以分成的两块每块有1628÷=(个)小格,并且这两块要关于中心点对称,大小和形状完全一样,应用染色法,从中心点的一侧入手染色,逐步推进.(建议教师同时呈现六幅空的44⨯格图,不同的变化在不同的图上同时呈现)如下图:【例8】下图是一个被挖去了为总面积四分之一小正方形的大正方形,请你将它分成大小形状完全一样的四部分.【解析】要求把阴影部分分成四个大小、形状都相同的四个图形,先不考虑形状,大小相同也就是面积相等,也就是把整个图形的面积分成四份,分割后的每一部分占一份.考虑先把阴影部分分成12个小正方形再分成四份,这样每份正好有3个小正方形.再看形状,三个小正方形只能排成“-”形或者“∟”形.答案如下图.【巩固】下图是一个被挖去了为总面积四分之一小正方形的大正方形,请你将它分成大小形状完全一样的两部分.如果分三部分呢?【解析】从形状,面积两方面综合考虑,很容易就能得到答案.答案如右上图.【巩固】图中是由三个正三角形组成的梯形.你能把它分割成4个形状相同、面积相等的梯形吗?【解析】这道题的要点在于通过计算解决问题,要求把原来三个正三角形分成四个大小、形状都相同的四个梯形,先不考虑形状,大小相同也就是面积相等,即把整个梯形的面积分成四份,分割后的每一个梯形占一份,可以考虑把每一个三角形的面积分成四份,再把三个正三角形中的每一个小三角形合成要求的梯形,这种类型的题目可以从中点入手,找到每个正三角形的中点并连接,如右上图.【例9】下图是由五个正方形组成的图形.把它分成形状、大小都相同的四个图形,应怎样分?【解析】 如果不考虑分成的四个图形的形状,只考虑它们的面积,这就要求把原来五个正方形分成四个面积相等的图形,每个图形的面积应是1个多正方形.我们把每个正方形各分成四个面积相等的小正方形,分成的每块图形应有五个这样的小正方形.根据图形的对称性,我们很快就能得到如右上图的分法.也可以将中间的正方形分成四个小正方形,如右上图.【例 10】 已知左下图是由同样大小的5个正方形组成的.试将图形分割成4块形状、大小都一样的图形.【解析】 已知图形是由同样大小的5个正方形组成的,要分成4块同样大小的图形,则每块图形是54个正方形.由此想到,若把每个正方形都分成4等份,则分割成的每一块中应包含5份.再稍经试验,即得右上图的解(图内部的实线为分割线).【巩固】把右图剪成形状、大小相等的8个小图形,怎么剪?作出分出的小图形.【解析】 总格数为12,用总格数除以8,得到每个小图形应该是一个半小正方形,根据平均一个小图形的格数作图,如右图.【例 11】 下图是由18个小正方形组成的图形,请你把它分成6个完全相同的图形.【解析】 通过计算,18÷6=3,说明基本形状是由三个小正方形组成,三个正方形有两种形式:与,通过观察,上面的图形具有对称性,不可能分成6个,再由6结合染色法,如下图.666555444333222111【例 12】 一个正三角形形状的土地上有四棵大树(如下图所示),现要把这块正三角形的土地分成和它形状相同的四小块,并且要求每块地中都要有一棵大树.应怎样分?【解析】 由于土地的形状为正三角形,由题意可知,把大三角形的面积分成四份,每一块占一份,且形状与原三角形相同,于是我们想到取大正三角形的各边中点,依次连接各边中点,即可将这块大正三角形的土地分成与它相等的四份,如右上图所示.【总结】本题若死守三角形面积等于底⨯高的一半,则无以下手,引导学生转换一下思考角度,取原三角形各边中点,将原三角形分成面积相等的四部分,问题即可解决.【例 13】 将下图分割成大小、形状相同的三块,使每一小块中都含有一个○.【解析】 图中一共有18个小方格,要求分割成大小、形状相同的三块,每一块有:1836÷=(块),而且分割成大小、形状相同的三块,可以看出图形的中心点是O ,而且上面的部分是对称的,但是只有5块,需要对称的再加上一块,再由图形的特点,可以判断应分为右下图的三部分.O【例 14】 请把下面这个长方形沿方格线剪成形状、大小都相同的4块,使每一块内都含有“奥数读本”这四个字中的一个,该怎么剪?本读数奥【解析】 图中“奥数”与“读本”中的两个字都是挨着的,所以肯定要在它们中间分割,因此,首先在他们中间划出分割线,因为要将这个长方形分成大小、形状完全相同的4块,因为长方形是64⨯的,所以分割后的每一块都有6小块组成,可以考虑先把长方形分成相同的两部分,再把每一部分分成相同的两部分,如下图所示.本读数奥答案不唯一.【例 15】 (2008年第八届“春蕾杯”小学数学邀请赛初赛)请把下面的图形分成形状、大小都相同的4块,使每一块里面都有“春蕾杯赛”4个字.春春蕾杯赛春春蕾蕾蕾杯杯杯赛赛赛第13题【解析】 如下图所示:图1答案不唯一.【例 16】 学习与思考对小学生的发展是很重要的,学习改变命运,思考成就未来,请你将下图分成形状和大小都相同的四个图形,并且使其中每个图形都含有“学习思考”这四个字.应怎样分?学习思考学习思考学习思考考思习学 (5)(4)(3)(2)(1)【解析】 看到这道题目,我们想到俄罗斯方块,由题意可知,所分出的每一块图形,必须由4个小正方形组成,它的形状不外乎如右上图所示的五种俄罗斯方块,这就控制了搜索的范围.根据原题中各个字的具体位置,上图中有些图形是必须排除的,例如,如果把图⑵与原题右下角22 的正方形重叠,其中“考”字出现了两次,不符合题意,因此,图⑵可以先排除掉. 现在,再固定某一角上的一个小正方形,按其中的字来考虑.如固定右上角写有“考”的小正方形来分析,只有下列4种可能出现的情况:考思习学考思学习学考思习学考思习学习思考考思习学考思习学考思习学【例 17】 如下图所示,请将这个正方形分切成两块,使得两块的形状、大小都相同,并且每一块都含有学而思奥数五个字.学而思奥数数奥思而学→图1 图2【解析】图中有相同汉字挨在一起的情况,肯定要从它们之间切开(图1),因此,首先要在它们之间划出切分线.因为要将这个正方形切开成两块形状和大小都一样的图形,所以其中一块绕中心点旋转180︒必定与另一块重合.要是把切分线也绕中心点旋转180°就可得到一些新的切分线(图2).这就为我们解决问题提供了线索,本题的两种解法如上图所示.【巩固】如下图所示的正方形是由36个小正方格组成的.如图那样放着4颗黑子,4颗白子,现在要把它切割成形状、大小都相同的四块,并使每一块中都有一颗黑子和一颗白子.试问如何切割?【解析】首先在相同颜色的棋子之间划出切分线,以中心旋转90、180、270之后,得到一些新的切分线,同时考虑到每块包含有一颗黑子和一颗白子的要求,以及每一块面积应该是3649÷=,即含有9个小正方格,先找到符合要求的一块后,让它绕中心旋转90、180、270便得到其他三块,如右上图.【例 18】如图,甲、乙是两个大小一样的正方形.要求把每一个正方形分成四块,两个正方形共分为八块,使每块的大小和形状都相同,而且都带一个○.甲乙【解析】一个正方形分成大小和形状都相同的四块,一定是从中心点分开的,只要能找出其中符合题目要求的一块,然后再将这块绕着正方形的中心点分别旋转90、180、270就可以得到另外三块.又因为这个正方形面积为36平方单位,所以分成的每一块的面积都是9平方单位.即每一块都由9个小正方格组成.另外,由于两个正方形要切分成一样大小的四块,因此可将两个正方形重叠在一起考虑.①将两个正方形重叠在一起,如下图所示,为便于区别,将其中一组的“○”改写成“×”.按要求将这重叠的正方形切分成大小、形状都相同的四块,并且每块都有一个“○”和“×”.②图中有相同符号的“○”挨在一起的从中间把它们切开,在它们中间划上截线.并将这些截线绕中心点旋转90、180、270得到另外三段截线.如下图.利用它们设想出划分线.③设想分块从中心位置开始,逐步向外扩散,在里层方格中,先指定某一方格已分入到某小块中,并作上记号(斜线阴影),然后将它绕中心旋转180后得到另一方格分入到另一小块中,也作上记号(横线阴影),如图.对于中间一层方格和最外一层方格,设想分块时一定要紧扣条件:每一块中都要有一个“○”和一个“⨯”.每一块都有9个方格组成,不能断开.下图是分解了的分块过程示意图.④注意到斜线阴影部分已经有了一个“○”和一个“⨯”.那么左下角包含“○”的方格就不能再分到斜线阴影部分去了,而只能将右下角的方格分到斜线阴影部分.于是左上角的方格就应该分给横线阴影部分.空白部分是另外两块. 下就是最后分得的结果.【例 19】 正三角形ABC 的面积是1平方米,将三条边分别向两端各延长一倍,连结六个端点得到一个六边形(如右图),求六边形的面积.CBA【解析】 采用分割法,过A 、B 、C 分别作平行线,得到右上图,其中所有小三角形的面积都相同,所以六边形面积等于13平方米.【巩固】正方形ABCD 的面积是1平方米,将四条边分别向两端各延长一倍,连结八个端点得到一个正方形(如图),求大正方形的面积.DCB A【解析】 四条边分别向两端各延长一倍,很容易可以观察出,大正方形有9个小正方形组成,所以,大正方形的面积是:199⨯=(平方米).【巩固】正六边形ABCDEF 的面积是1平方米,将六条边分别向两端各延长一倍,交于六个点,组成如下图的图形,求这个图形的面积.FE D CB AFE D CBA【解析】采用分割法,连接正六边形的对角线,会发现,所有的三角形面积都相同,一共有12个小三角形,原来正六边形的面积是1平方米,由6个小三角形组成,所以现在的大图形的面积是:122⨯=(平方米)【例20】(第九届“中环杯”小学生思维能力训练活动初赛)如图,它是由15个边长为1厘米的小正方形组成的.⑴请在原图中沿正方形的边线,把它划分为5个大小形状完全相同的图形,分割线用笔描粗.⑵分割后每个小图形的周长是厘米.⑶分割后5个小图形的周长总和与原来大图形的周长相差厘米.第3题【分析】⑴因为总共有15个小正方形,所以分成5个大小形状相同的图形后每个图形应该有1553÷=(个)小正方形,如图.⑵每个小图形的周长为8厘米.⑶5个小图形的周长和:8540⨯=(厘米),原图形的周长:44218⨯+=(厘米),所以相差401822-=(厘米).图1【例21】如何把下图中的三个图形分割成两个相同的部分(除了沿正方形的边进行分割外,还可沿正方形的对角线进行分割).【解析】要把图形分成两个相同的部分,首先要保证分得的两部分面积相同,其次要保证分得的两部分形状相同,从面积入手进行分割会使问题更容易解决.第一个图形一共有6个小正方形,2个三角形,要分割成两块完全相同的部分,每一部分都要有3个正方形、1个三角形,这样很容易就可以解决这个问题了;同样,对第二个图形,一共有7个正方形,2个三角形,因为正方形的个数是奇数,所以,肯定有一个正方形被分成相同的两块,对于这个图形,我们很容易看出有一个正方形的位置很特殊,在最中间,所以考虑将它分成两部分,由对称的原则,从对角线分开;第三个图形更复杂一些,一共有6个正方形,6个三角形,分成的两块每一块都要有3个正方形、3个三角形,因为最上面的两个三角形组合成了一个大的三角形,所以右下方的两个三角形不能分开,再根据对称的原则,就容易解决这个问题了,具体分法见下图.【例22】(2003年《小学生数学报》数学邀请赛)如图,将一个等边三角形分割成互相不重叠的23个较小的等边三角形(这些较小的等边三角形的大小不一定都相同),请在图中画出分割的结果.【解析】分割的方法不唯一,如图所示.【例23】(2005年《小学生数学报》数学邀请赛)如图,将一个正方形分割成互相不重叠的21个小正方形,这些小正方形的大小不一定相同,请画图表示.【解析】分割的方法不唯一,如右图所示.板块二图形的拼合【例24】用两块大小一样的等腰直角三角形能拼成几种常见的图形?【解析】建议用等腰直角三角板,把不同的边进行重合,不要漏掉旋转重合,或者准备一些等腰直角三角形的纸片,由学生拼接后贴到黑板上,见下图:【巩固】用3个等腰直角三角形拼图,要求边与边完全重合,能拼出几种图形?【解析】这种类型的题需要学生亲自操作,建议教师准备材料与学生互动.一共可以拼成如下图的几种形状:【巩固】用同样大小的四块等腰直角三角板,能否拼出一个三角形、一个正方形、一个长方形、一个梯形、一个平行四边形五种图形?若能,画出示意图.【解析】能用四块同样大小的等腰直角三角板拼出一个三角形、一个正方形、一个长方形、一个梯形、一个平行四边形五种图形.建议用等腰直角三角板,把不同的边进行重合,不要漏掉旋转重合,或者准备一些等腰直角三角形的纸片,由学生拼接后贴到黑板上,具体拼法如图所示.【例25】下面哪些图形自身用4次就能拼成一个正方形?【解析】 用4块图(4)和图(5)那样的图形显然能够拼成一个大正方形.其实用图(1)、图(2)、图(3)也能拼成一个大正方形,拼法见下图.【例 26】 用下面的3个图形,拼成右边的大正方形.【解析】 首先数一数所有的空格数,一共只有16个,只能组成44⨯的正方形,使用目标倒推法,在右边的大正方形中拼图,仍然使用染色法,相当于把已知图形往右边的大正方形中放,这样就很容易拼合了,如下图:【巩固】用“四连块”拼成一个正方形,按编号画入右边图中.④③②①【解析】 首先数一数所有的空格数,一共只有16个,只能组成44⨯的正方形,目标倒推,在右边的大正方形中拼图,仍然使用染色法,相当于把已知图形往右边的大正方形中放,这样就很容易拼成了,注意标号的位置,具体如下图所示:→→→【例 27】 有6个完全相同的,你能将它们拼成下面的形状吗?【解析】利用染色法以及图形的对称性,对称轴两侧都有三个小图形,按照下面的顺序标号即可完成.→→【例28】(保良局亚洲区城市小学数学邀请赛)三种塑料板的型号如图:(A) (B) (C)已有A型板30块,要购买B、C两种型号板若干,拼成55⨯正方形10个,B型板每块价格5元,C型板每块价格为4元.请你考虑要各买多少块,使所花的总钱数尽可能少,那么购买B、C两种板要花多少元?【解析】要使花的钱尽可能的少,已有30个A型板最好能用上,而价格较贵的B型板尽可能少用,因为A型与B型的面积都为3,所以在拼成的55⨯的正方形中,除了C型外,余下的面积应能被3整除.有25449-⨯=或254121-⨯=能被3整除知,只能用4块C型板或1块C型板,考虑尽可能多地使用A型板,有如下图1、图2的拼法:BCC CCBAAAAAABCA图1图2图1的拼法要花445226⨯+⨯=(元),图2的拼法要花459+=(元),因为只有30块A型板,所以在10快55⨯的正方形中,图2的拼法只能有4块,剩下6块用图1拼法,共需:94266192⨯+⨯=(元)【例29】试用图a中的8个相等的直角三角形,拼成图b中的空心正八边形和图c中的空心正八角星.【解析】把一个直角三角形的斜边与另一个直角三角形的一条直角边重合,同时,斜边上的一个锐角顶点与直角顶点重合,像这样依次摆放下去,便可得空心正八边形.若把一个直角三角形的斜边与另一个直角三角形的直角边的一部分重合,但顶点均不重合,依次摆放下去,便可由这八个相等的直角三角形组成空心正八角星.板块三图形的剪拼【例30】试将一个正方形分成相同的四块,然后用这四块分别拼成三角形、平行四边形和梯形.【解析】要用分成的四块组成三角形,那么剪成得图形一定是三角形,这样平均分成四等分,当然这种分法有好几种.组成图形的时候我们可以换位思考,看如何将三角形、平行四边形、梯形分成大小相等的三角形.如图所示:【例31】把两个小正方形剪开以后拼成一个大正方形.【解析】因为大正方形的面积等于两个小正方形的面积和,所以大正方形的边长不能等于两个小正方形的边长和,而是等于小正方形的对角线的长,所以要沿着两个小正方形的对角线剪开再进行拼接,如右图.【例32】将下图分成4个形状、大小都相同的图形,然后拼成一个正方形.【解析】总共有36块小正方形,所以最后拼成的大正方形边长有6个单位,具体切拼方法如下:【例33】试将一个49⨯的长方形分割成两个大小相等、形状相同的图形,然后拼成一个正方形.【解析】已知长方形格数9436⨯= (个),所以正方形的边长应为6个格,因此可以把长方形上半部分成3个格、6个格,下半部分成6个格、3个格,分成相等的两块,合起来正好拼成一个边长为6个格的正方形,如右下图.。
知识点拨本讲知识点属于几何模块的第一讲,属于起步内容,难度并不大.要求学生认识各种基本平面图形和立体图形;了解简单的几何图形简拼和立体图形展开;看懂立体图形的示意图,锻炼一定的空间想象能力.几何图形的定义:1、几何图形主要分为点、线、面、体等,他们是构成中最基本的要素.(1)点:用笔在纸上画一个点,可以画大些,也可以画小些.点在纸上占一个位置.(2)线段:沿着直尺把两点用笔连起来,就能画出一条线段.线段有两个端点.(3)射线:从一点出发,沿着直尺画出去,就能画出一条射线.射线有一个端点,另一端延伸的很远很远,没有尽头.(4)直线:沿着直尺用笔可以画出直线.直线没有端点,可以向两边无限延伸(5)两条直线相交:两条直线相交,只有一个交点.(6)两条直线平行:两条直线平行,没有交点,无论延伸多远都不相交.(7)角:角是由从一点引出的两条射线构成的.这点叫角的顶点,射线叫点的边.边顶点(8)角分为锐角、直角和钝角三种:直角的两边互相垂直,三角板有一个角就是这样的直角.教室里天花板上的角都是直角.锐角比直角小,钝角比直角大.直角锐角钝角(9)三角形:三角形有三条边,三个角,三个顶点.(10)直角三角形:直角三角形是一种特殊的三角形,它有一个角是直角.它的三条边中有两条叫直角边,一条叫斜边.(11)等腰三角形:等腰三角形也是一种特殊的三角形,它有两条边一样长(相等),相等的两条边叫”腰”,另外的一条边叫”底”.(12)等腰直角三角形:等腰直角三角形既是直角三角形,又是等腰三角形.(13)等边三角形:等边三角形的三条边一样长(相等),三个角也一样大(相等).(14)四边形:四边形有四条边,内部有四个角.(15)长方形:长方形的两组对边分别平行且相等,四个角也都是直角.(16)正方形:正方形的四条边都相等,四个角都是直角.(17)平行四边形:平行四边形的两组对边分别平行而且相等,两组对角分别相等.顶角顶角边边角角角顶角边直角边斜边直角边腰腰底直角边直角边斜边腰腰底边边边角角角(18)等腰梯形:等腰梯形是一种特殊的四边形,它的上下两边平行,左右两边相等.平行的两边分别叫上底和下底,相等的两边叫腰.(19)菱形:菱形的四条边都相等,对角分别相等.(20)圆:圆是个很美的图形.圆中心的一点叫圆心,圆心到圆上一点的连线叫圆的半径,过圆心连接圆上两点的连线叫圆的直径.直径把圆分成相等的两部分,每一部分都叫半圆.(21)扇形:(22)长方体:长方体有六个面,十二条棱,八个顶点.长方体的面一般是长方形,也可能有两个面是正方形.互相垂直的三条棱分别叫做长方体的长、宽、高.(23)正方体:正方体有六个面,十二条棱,八个顶点.正方体的每个面都是同样大的正方形,所以它的十二条棱长都相等.(24)圆柱:圆柱的两个底面是完全相同的圆.(25)圆锥:圆锥的底面是圆.腰腰下底上底半径直径半圆直径弧半径半径高宽长(26)棱柱:这个棱柱的上下底面是三角形.它有三条互相平行的棱,叫三棱柱.底面底面(27)棱锥:这个棱锥的底面是四边形.它有四条棱斜着立起来,所以叫四棱锥.底面(28)三棱锥:因为三棱锥有四个面,所以通常又叫”四面体”.三棱锥的每一个面都是三角形.(29)球体,简称球:球有球心,球心到球面上一点的连线叫球的半径.例题精讲模块一、几何图形的认识【例1】请看下图,共有个圆圈。
【导语】天⾼鸟飞,海阔鱼跃,学习这舞台,秀出你独特的精彩⽤好分秒时间,积累点滴知识,解决疑难问题,学会举⼀反三。
以下是为⼤家整理的《⼩学奥数⼏何知识点习题与答案【三篇】》供您查阅。
【第⼀篇:⼏何图形的认知】【第⼆篇:常见定理】鸟头定理即共⾓定理。
燕尾定理即共边定理的⼀种。
共⾓定理: 若两三⾓形有⼀组对应⾓相等或互补,则它们的⾯积⽐等于对应⾓两边乘积的⽐。
共边定理: 有⼀条公共边的三⾓形叫做共边三⾓形。
共边定理:设直线AB与PQ交与M则S△PAB/S△QAB=PM/QM 这⼏个定理⼤都利⽤了相似图形的⽅法,但⼩学阶段没有学过相似图形,⽽⼩学奥数中,常常要引⼊这些,实在有点难为孩⼦。
为了避开相似,我们⽤相应的底,⾼的⽐来推出三⾓形⾯积的⽐。
例如燕尾定理,⼀个三⾓形ABC中,D是BC上三等分点,靠近B点。
连接AD,E是AD上⼀点,连接EB和EC,就能得到四个三⾓形。
很显然,三⾓形ABD和ACD⾯积之⽐是1:2 因为共边,所以两个对应⾼之⽐是1:2 ⽽四个⼩三⾓形也会存在类似关系 三⾓形ABE和三⾓形ACE的⾯积⽐是1:2 三⾓形BED和三⾓形CED的⾯积⽐也是1:2 所以三⾓形ABE和三⾓形ACE的⾯积⽐等于三⾓形BED和三⾓形CED的⾯积⽐,这就是传说中的燕尾定理。
以上是根据共边后,⾼之⽐等于三⾓形⾯积之⽐证明所得。
必须要强记,只要理解,到时候如何变形,你都能会做。
⾄于鸟头定理,也不要死记硬背,掌握原理,⽤起来就会得⼼应⼿。
【第三篇:平⾯图形】1、长⽅形 (1)特征 对边相等,4个⾓都是直⾓的四边形。
有两条对称轴。
(2)计算公式 c=2(a+b) s=ab 2、正⽅形 (1)特征: 四条边都相等,四个⾓都是直⾓的四边形。
有4条对称轴。
(2)计算公式 c=4a s=a2 3、三⾓形 (1)特征 由三条线段围成的图形。
内⾓和是180度。
三⾓形具有稳定性。
三⾓形有三条⾼。
(2)计算公式 s=ah/2。
小学六年级的数学中,几何初步认识是非常重要的一部分。
在几何学中,学生将学习各种形状、图形的属性和关系。
这方面的知识能够帮助他们理解空间和形状,并发展他们的空间思维能力。
以下是小学六年级奥数几何初步认识的一些重要知识点。
1.点、线和面:学生需要了解点、线和面的概念。
点是没有大小和形状的,线是由无限多个点组成的,面是由无限多个线段组成的,可以看作是没有厚度的平面。
2.二维和三维:学生需要区分二维和三维的概念。
二维是指平面上的图形,只有长度和宽度,而三维是指有高度的图形,具有长度、宽度和高度。
3.直线和曲线:学生需要能够辨别直线和曲线。
直线是由无限多个连续的点组成的,在两个点之间是最短的路径。
曲线则是有弯曲的,没有最短路径的。
4.线段和射线:学生需要理解线段和射线的概念。
线段是由两个端点及其之间的点组成的,有确定的长度。
射线则是由一个起点和其上的任意点组成的,没有终点,但有一个方向。
5.角:学生需要学习角的概念。
角是由两条射线共享一个起点形成的,起点叫做角的顶点,两条射线叫做角的边。
6.直角、锐角和钝角:学生需要学习直角、锐角和钝角的概念。
直角是90度的角,锐角是小于90度的角,钝角是大于90度小于180度的角。
7.平行和垂直:学生需要学会判断两条线段或者两条线是否平行或者垂直。
平行的线段在同一平面上,永远不会相交。
垂直的线段或线相交,并且形成90度的角。
8.三角形:学生需要学习三角形的属性和分类。
三角形是由三条线段组成的图形。
根据边的长度和角的大小,三角形可以分为等边三角形、等腰三角形和普通三角形。
9.正方形、长方形和平行四边形:学生需要学习正方形、长方形和平行四边形的属性和特点。
正方形的四条边都相等,四个角都是直角。
长方形的相对边相等,四个角都是直角。
平行四边形的对边平行,相对边相等。
10.圆和圆心:学生需要学习圆和圆心的概念。
圆是平面上到一个固定点距离相等的所有点的集合。
这个固定点叫做圆心,到圆心的距离叫做半径。
小学奥数知识点总结小学奥数是培养学生数学思维和推理能力的重要途径,它帮助学生提高数学解决问题的能力,并扩展他们的数学知识面。
下面是一些小学奥数的知识点总结:1.整数:小学奥数中整数是一个基本概念。
学生需要掌握正整数、负整数、零的概念,以及它们的加法、减法、乘法和除法运算。
2.分数:分数也是一个重要的知识点。
学生需要掌握分数的基本概念,以及分数的加法、减法、乘法和除法运算。
3.几何图形:小学奥数涉及到几何图形的知识。
学生需要熟悉平面图形如三角形、四边形、圆等的性质,以及体积、表面积的计算。
4.方程和方程组:方程和方程组是小学奥数中的重要概念。
学生需要学习如何解一元一次方程和一元二次方程,以及如何解方程组。
5.排列组合:排列组合是数学中一个重要的分支。
学生需要掌握排列组合的基本概念,以及如何计算排列和组合的数目。
6.图论:图论也是小学奥数中的一个重要知识点。
学生需要学习图的基本概念,如顶点、边、路径等,并了解图的性质和应用。
7.概率和统计:概率和统计是小学奥数中的另一个重要领域。
学生需要学会计算概率,并了解一些基本的统计概念,如平均数、中位数等。
8.数论:数论是数学中的基础领域,小学奥数中也有一些与数论相关的题目。
学生需要了解素数、因子、最大公约数和最小公倍数等基本概念。
9.逻辑推理:逻辑推理是小学奥数中的重要能力。
学生需要学习如何进行逻辑推理,并解决一些逻辑问题。
10.应用题和综合题:小学奥数中也会涉及一些应用题和综合题。
学生需要学会将数学知识应用到实际问题中,并解决复杂的综合题。
小学奥数的知识点还包括了其他一些基础概念和技巧。
学生在学习小学奥数的过程中,需要通过多做题,多思考,不断总结经验和方法,提高自己的数学思维能力。
同时,学生也要培养良好的数学学习习惯,如有计划地进行复习和练习,积极参加数学竞赛等,以提高自己的数学水平。
小学奥数知识点:几何图形数学与我们的生活有着密切的联系,让学生认识到现实生活中蕴涵着大量的数学信息,数学在现实生活中有着广泛的应用,并从中体会到数学的价值,增进对数学的理解和应用数学的信心等。
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【篇一】1.几何图形:点、线、面、体这些可帮助人们有效的刻画错综复杂的世界,它们都称为几何图形。
从实物中抽象出的各种图形统称为几何图形。
有些几何图形的各部分不在同一平面内,叫做立体图形。
有些几何图形的各部分都在同一平面内,叫做平面图形。
虽然立体图形与平面图形是两类不同的几何图形,但它们是互相联系的。
2.几何图形的分类:几何图形一般分为立体图形和平面图形。
3.直线:几何学基本概念,是点在空间内沿相同或相反方向运动的轨迹。
从平面解析几何的角度来看,平面上的直线就是由平面直角坐标系中的一个二元一次方程所表示的图形。
求两条直线的交点,只需把这两个二元一次方程联立求解,当这个联立方程组无解时,二直线平行;有无穷多解时,二直线重合;只有一解时,二直线相交于一点。
常用直线与X轴正向的夹角(叫直线的倾斜角)或该角的正切(称直线的斜率)来表示平面上直线(对于X轴)的倾斜程度。
4.射线:在欧几里德几何学中,直线上的一点和它一旁的部分所组成的图形称为射线或半直线。
5.线段:指一个或一个以上不同线素组成一段连续的或不连续的图线,如实线的线段或由“长划、短间隔、点、短间隔、点、短间隔”组成的双点长划线的线段。
线段有如下性质:两点之间线段最短。
6.两点间的距离:连接两点间线段的长度叫做这两点间的距离。
7.端点:直线上两个点和它们之间的部分叫做线段,这两个点叫做线段的端点。
线段用表示它两个端点的字母或一个小写字母表示,有时这些字母也表示线段长度,记作线段AB或线段BA,线段a。
其中AB表示直线上的任意两点。
8.直线、射线、线段区别:直线没有距离。
射线也没有距离。
因为直线没有端点,射线只有一个端点,可以无限延长。
找规律是解决数学问题的一种重要的手段,而规律的找寻既需要敏锐的观察力,又需要严密的逻辑推理能力.一般地说,在观察图形变化规律时,应抓住一下几点来考虑问题:⑴图形数量的变化;⑵图形形状的变化;⑶图形大小的变化;⑷图形颜色的变化;⑸图形位置的变化;⑹图形繁简的变化.对于较复杂的图形,也可分为几部分来分别考虑,总而言之,只要全面观察,勤于思考就一定能抓住规律,解决问题.模块一、图形规律——数量规律【例1】观察这几个图形的变化规律,在横线上画出适当的图形.【考点】图形找规律【难度】1星【题型】填空【解析】几个图形的边数依次增加,因此横线上应为一个七边形.【答案】七边形【例2】请找出下面哪个图形与其他图形不一样.(1)(2)(3)(4)(5)【考点】图形找规律【难度】1星【题型】填空【解析】这组图形的共同特征是,连接各边上一点,组成一个复合图形.所不同的是,第四个图形是一个六边形,而其它几个都是四边形,这样,只有(4)与其它不一样【答案】(4)【例3】观察图形变化规律,在右边补上一幅,使它成为一个完整系列。
【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空例题精讲知识点拨4-1-2.图形找规律【解析】观察发现,乌龟的顺序是:头、身→一只脚、背上一个点→两只脚、背上两个点→两只脚、一条尾、背上三个点→三只脚、一条尾、背上四个点,根据这个规律,最后一幅图应该是:→四只脚、一条尾、背上五个点.即:【答案】【例4】观察图形的变化,想一想,按图形的变化规律,在带“?”的空格处应画什么样的图形?【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】横着看,每行圆形的个数一次减少,而三角形的个数依次增加,但每行图形的总个数不变.因为圆形的个数是按4、3、?、1的顺序变化的,显然“?”处应填一个圆形。
【答案】圆形【巩固】观察图形的变化,想一想,按图形的变化规律,在带“?”的空格处应画什么样的图形?【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】(方法一)横着看,每行圆形的个数一次减少,而三角形的个数依次增加,但每行图形的总个数不变.因为圆形的个数是按5、4、3、?、1的顺序变化的,显然“?”处应填一个圆形.(方法二)竖着看,圆形由左而右依次减少,而三角形由左而右依次增加,圆形按照5、4、?、2、1的顺序变化,也可以看出“?”处应是圆形.【答案】圆形【巩固】观察图形的变化,想一想,按图形的变化规律,在带“?”的空格处应画什么样的图形??【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】(方法一)横着看,每行三角形的个数依次减少,而正方形的个数依次增加,但每行图形的总个数不变.因为三角形的个数是按4、3、?、1的顺序变化的,显然“?”处应填一个三角形△. (方法二)竖着看,三角形由左而右依次减少,而正方形由左而右依次增加,三角形按照4、?、2、1的顺序变化,也可以看出“?”处应是三角形△.【答案】△【例5】观察下面的图形,按规律在“?”处填上适当的图形.(4)?【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】本题中,几何图形的变化表现在数量关系上,图中黑三角形的个数从左到右依次增多,从(2)起,每一个格比前面一个格多两个黑三角形,所以,第(4)个方框中应填七个黑三角形.【答案】七个黑三角形【例6】观察图形变化规律,在右边再补上一幅,使它们成为一个完整的系列.【考点】图形找规律【难度】2星【题型】填空【解析】第一格有8个圆圈,第二格有4个圆圈,第三格有2个圆圈,第四格有1个圆圈,第五格有半个圆圈.由此发现,前一格中的图减少一般,正好是后一格的图.所以第六格的图应该是第五格图的一半,即:【答案】【例7】观察下图中的点群,请回答:(1)方框内的点群包含个点;(2)推测第10个点群中包含个点;(3)前10个点群中,所有点的总数是。
小学奥数411几何图形的认识第二章习题2-11. 试利用本节定义5后面的注(3)证明:若x n=a,则对任何自然数k,有x n+k=a.证:由,知,,当时,有取,有,,设时(此时)有由数列极限的定义得.2. 试利用不等式说明:若x n=a,则∣x n∣=|a|.考察数列x n=(-1)n,说明上述结论反之不成立.证:而于是,即由数列极限的定义得考察数列,知不存在,而,,所以前面所证结论反之不成立。
3. 利用夹逼定理证明:(1) =0;(2) =0.证:(1)因为而且,,所以由夹逼定理,得.(2)因为,而且,所以,由夹逼定理得4. 利用单调有界数列收敛准则证明下列数列的极限存在.(1) x n=,n=1,2,…;(2) x1=,x n+1=,n=1,2,….证:(1)因为故x n是单调递减.又因,故x n有下界,由由单调有界数列收敛准则知存在。
(2)因为,不妨设,则故有对于任意正整数n,有,即数列有上界,又,而,,所以即,即数列是单调递增数列。
综上所述,数列是单调递增有上界的数列,故其极限存在。
习题2-21※. 证明:f(x)=a的充要条件是f(x)在x0处的左、右极限均存在且都等于a.证:先证充分性:即证若,则.由及知:,当时,有,当时,有。
取,则当或时,有,而或就是,于是,当时,有,所以.再证必要性:即若,则,由知,,当时,有,由就是或,于是,当或时,有.所以综上所述,f(x)=a的充要条件是f(x)在x0处的左、右极限均存在且都等于a.2. (1) 利用极限的几何意义确定(x2+a),和;(2) 设f(x)= ,问常数a为何值时,f(x)存在.解:(1)因为x无限接近于0时,的值无限接近于a,故.当x从小于0的方向无限接近于0时,的值无限接近于0,故.(2)若存在,则,由(1)知,所以,当时,存在。
3. 利用极限的几何意义说明sin x不存在.解:因为当时,的值在-1与1之间来回振摆动,即不无限接近某一定直线,亦即不以直线为渐近线,所以不存在。
习题2-31. 举例说明:在某极限过程中,两个无穷小量之商、两个无穷大量之商、无穷小量与无穷大量之积都不一定是无穷小量,也不一定是无穷大量.解:例1:当时,都是无穷小量,但由(当时,)不是无穷大量,也不是无穷小量。
例2:当时,与都是无穷大量,但不是无穷大量,也不是无穷小量。
例3:当时,是无穷小量,而是无穷大量,但不是无穷大量,也不是无穷小量。
2. 判断下列命题是否正确:(1) 有界函数与无穷小量之积为无穷小量;(2) 有界函数与无穷大量之积为无穷大量;(3) 有限个无穷小量之和为无穷小量;(4) 有限个无穷大量之和为无穷大量;(5) y=x sin x在(-∞,+∞)内无界,但x sin x≠∞;(6) 无穷大量的倒数都是无穷小量;(7) 无穷小量的倒数都是无穷大量.解:(1)正确,见教材§2.3定理3;(2)错误,例当时,为无穷大量,是有界函数,不是无穷大量;(3)正确,见教材§2.3定理2;(4)错误,例如当时,与都是无穷大量,但它们之和不是无穷大量;(5)正确,因为,正整数k,使,从而,即在内无界,又,无论多么大,总存在正整数k,使,使,即时,不无限增大,即;(6)正确,见教材§2.3定理5;(7)错误,只有非零的无穷小量的倒数才是无穷大量。
零是无穷小量,但其倒数无意义。
3. 指出下列函数哪些是该极限过程中的无穷小量,哪些是该极限过程中的无穷大量.(1) f(x)= ,x→2; (2) f(x)=ln x,x→0+,x→1,x→+∞;(3) f(x)= ,x→0+,x→0-;(4) f(x)= -arctan x,x→+∞;(5) f(x)= sin x,x→∞; (6) f(x)= ,x→∞.解:(1),即时,是无穷小量,所以是无穷小量,因而也是无穷大量。
(2)从的图像可以看出,,所以,当时,时,是无穷大量;当时,是无穷小量。
(3)从的图可以看出,,所以,当时,是无穷大量;当时,是无穷小量。
(4),当时,是无穷小量。
(5)当时,是无穷小量,是有界函数,是无穷小量。
(6)当时,是无穷小量,是有界变量,是无穷小量。
习题2-41.若f(x)存在,g(x)不存在,问[f(x)±g(x)],[f(x)·g(x)]是否存在,为什么?解:若f(x)存在,g(x)不存在,则(1)[f(x)±g(x)]不存在。
因为若[f(x)±g(x)]存在,则由或以及极限的运算法则可得g(x),与题设矛盾。
(2)[f(x)·g(x)]可能存在,也可能不存在,如:,,则,不存在,但[f(x)·g(x)]=存在。
又如:,,则,不存在,而[f(x)·g(x)]不存在。
2. 若f(x)和g(x)均存在,且f(x)≥g(x),证明f(x)≥g(x).证:设f(x)=A,g(x)=B,则,分别存在,,使得当时,有,当时,有令,则当时,有从而,由的任意性推出即.3. 利用夹逼定理证明:若a1,a2,…,a m为m个正常数,则=A,其中A=max{a1,a2,…,a m}.证:因为,即而,,由夹逼定理得.4※. 利用单调有界数列必存在极限这一收敛准则证明:若x1=,x2=,…,x n+1=(n=1,2,…),则x n存在,并求该极限.证:因为有今设,则,由数学归纳法知,对于任意正整数n有,即数列单调递增。
又因为,今设,则,由数学归纳法知,对于任意的正整数n有,即数列有上界,由极限收敛准则知存在。
设,对等式两边取极限得,即,解得,(由极限的保号性,舍去),所以.5. 求下列极限:(1) ;(2) ;(3) ; (4) ;(5) .解:(1)原式=;(2)因为,即当时,是无穷小量,而是有界变量,由无穷小量与有界变量的乘积是无穷小量得:;(3)而,;(4);(5).6. 求下列极限:(1) ;(2) ;(3) ; (4);(5) ; (6);(7) ; (8);(9) ;(10) ;(11) .解:(2)(3);(4);(5);(6);(7);(8)(无穷小量与有界函数之积为无穷小量);(9);(10)(11)当时,是无穷小量,是有界函数,它们之积是无穷小量,即。
习题2-5求下列极限(其中a>0,a≠1为常数):1. ;2. ;3. x cot x;4. ;5. ;6. ;7. ; 8. ; 9. ;10. ; 11. ; 12.;13. ; 14. .解:1. ;2.;3. ;4.;5.;6. ;7.8.令,则,当时,,.9.(利用了第8题结论);10.;11.;12.;13.令,则,当,,;14.令,则,当,,.习题2-61. 证明:若当x→x0时,(x)→0,β(x)→0,且(x)≠0,则当x→x0时,(x)~β(x)的充要条件是=0.证:先证充分性.若=0,则=0,即,即.也即,所以当时,.再证必要性:若当时,,则,所以==.综上所述,当x→x0时,(x)~β(x)的充要条件是=0.2. 若β(x)≠0,β(x)=0且存在,证明(x)=0.证:即.3. 证明:若当x→0时,f(x)=(x a),g(x)=(x b),则f(x)·g(x)=(),其中a,b都大于0,并由此判断当x→0时,tan x-sin x是x的几阶无穷小量.证: ∵当x→0时, f(x)=(x a),g(x)=(x b)∵于是:∵当x→0时, ,∵而当x→0时, ,由前面所证的结论知, ,所以,当x→0时,是x的3阶无穷小量.4. 利用等价无穷小量求下列极限:(1) (b≠0);(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) (a≠b);(7) ;(8) 设=100,求f(x).解(8)由,及知必有,即,所以.习题2-71.研究下列函数的连续性,并画出函数的图形:(1) f(x)= (2) f(x)=解: (1)∵ f(x)在x=0处右连续,又∵ f(x)在x=1处连续.又∵ f(x)在x=2处连续.又f(x)在(0,1),(1,2)显然连续,综上所述, f(x)在[0,2]上连续.图形如下:图2-1(2)∵ f(x)在x=1处连续.又故∵ f(x)在x=-1处间断, x=-1是跳跃间断点.又f(x)在显然连续.综上所述函数f(x)在x=-1处间断,在上连续.图形如下:图2-22. 说明函数f(x)在点x0处有定义、有极限、连续这三个概念有什么不同?又有什么联系?答:(1)函数f(x)在点x0处有定义表明自变量x可取x0值,且当x=x0时,存在确定的对应规则,有一个确定的函数值,但这个函数值不一定等于f(x0)。
(2)函数f(x)在点x0有极限表明当自变量x无限趋近x0时,函数值无限趋近一个常数(极限值),有极限不要求函数f(x)在点x0处有定义,且极限值不一定是f( x0)。
(3)函数f(x)在点x0处连续表明,f(x)必须在点x0处有定义且有极限,且当时的极限值必须是f( x0)。
3.函数在其第二类间断点处的左、右极限是否一定均不存在?试举例说明.解:函数在其第二类间断点处的左、右极限不一定均不存在.例如是其的一个第二类间断点,但即在处左极限存在,而,即在处右极限不存在.4.求下列函数的间断点,并说明间断点的类型:(1) f(x)= ;(2) f(x)=;(3) f(x)= ;(4) f(x)= ;(5) f(x)= .解: (1)由得x=-1, x=-2∵ x=-1是可去间断点,x=-2是无穷间断点.(2)由sin x=0得,k为整数.∵ x=0是跳跃间断点.(4)由x2-4=0得x=2,x=-2.∵ x=2是无穷间断点,x=-2是可去间断点.(5) 在x=0无定义故x=0是f(x)的可去间断点.5.适当选择a值,使函数f(x)= 在点x=0处连续.解: ∵f(0)=a,要f(x)在x=0处连续,必须.即a=1.6※.设f(x)= ,讨论f(x)的连续性.解:所以, f(x)在上连续,x=0为跳跃间断点.7. 求下列极限:(1) ;(2) ;(3) ln(x-1); (4) arcsin;(5) (ln x)x.解:习题2-81. 证明方程x5-x4-x2-3x=1至少有一个介于1和2之间的根.证: 令,则在[1,2]上连续,且,由零点存在定理知至少存在一点使得.即,即方程至少有一个介于1和2之间的根.2. 证明方程ln(1+e x)-2x=0至少有一个小于1的正根.证: 令,则在上连续,因而在[0,1]上连续,且由零点存在定理知至少存在一点使得.即方程至少有一个小于1的正根.3※. 设f(x)∵C(-∞,+∞),且f(x)=A, f(x)=B,A·B<0,试由极限及零点存在定理的几何意义说明至少存在一点x0∵(-∞,+∞),使得f(x0)=0.证: 由A·B<0知A与B异号,不防设A>0,B<0由,及函数极限的保号性知,,使当,有,使当时,有.现取,则,,则,且,由题设知在上连续,由零点存在定理,至少存在一点使,即至少存在一点使.4.设多项式P n(x)=x n+a1+…+a n.,利用第3题证明:当n为奇数时,方程P n(x)=0至少有一实根.证:,由极限的保号性知.,使当时有,此时与同号,因为n为奇数,所以(2X)n与(-2X)n异号,于是与异号,以在上连续,由零点存在定理,至少存在一点,使,即至少有一实根.整理丨尼克本文档信息来自于网络,如您发现内容不准确或不完善,欢迎您联系我修正;如您发现内容涉嫌侵权,请与我们联系,我们将按照相关法律规定及时处理。