李秀真
阅读理解型问题是指通过阅读材料,理解材料中所提供的新的方法或新的知识(当然也有可能是依据已有的概念、认知进一步得到一个新的概念),并灵活运用这些新方法或新知识去分析、解决类似的或相关的问题.
解决这类问题需要对阅读理解材料认真阅读,先读懂、读透,然后进行合情推理.
一、阅读新定义,解决新问题
例1 规定:求若干个相同的不为零的有理数的除法运算叫做除方,如2÷2÷2,(-3)÷(-3)÷(-3)÷(-3)等.类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2记作2③,读作“2的圈3次方”,(-3)÷(-3)÷(-3)÷(-3)记作(-3)④,读作“-3的圈4次方”.一般地,把[a÷a÷a÷…÷an个a](a≠0)记作an,读作“a的圈n次方”.
(1)直接写出计算结果:2③= ,(-3)④= ,([-12])⑤= .
(2)我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,请尝试把有理数的除方运算转化为乘方运算,例如:除方2④=2÷2÷2÷2=([12])2转化为乘方.归纳如下:一个非零有理数的圈n次方等于 .
(3)计算24÷23+(-8)×2③.
【分析】理解除方的意义是解答本题的关键.
解:(1)2③=2×[12]×[12]=[12],
(-3)④=[19];([-12])⑤=-8.
(2)这个数倒数的(n-2)次方.
(3)24÷23+(-8)×2③
=24÷8+(-8)×[12]=-1.
【点评】该题考查了转化思想和乘方的相关知识,从读题中悟出:当a≠0时,an=([1a])n-2.
二、阅读题中信息,提炼数学思想方法
例2 (2017·南通)我们知道,三角形的内心是三条角平分线的交点,过三角形内心的一条直线与两边相交,两交点之间的线段把这个三角形分成两个图形.若有一个图形与原三角形相似,则把这条线段叫做这个三角形的“内似线”.
(1)等边三角形“内似线”的条数为 ;
(2)如图1,△ABC中,AB=AC,点D在AC上,且BD=BC=AD,求证:BD是△ABC的“内似线”;
(3)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,E、F分别在边AC、BC上,且EF是△ABC的“内似线”,求EF的长.
【分析】(1)过等边三角形的内心分别作三边的平行线,共有3条;(2)由等腰三角形的性质得出∠ABC=∠C=∠BDC,即BD是△ABC的角平分线,证△BCD∽△ABC即可;(3)分两种情况:①EF与AB平行,②EF与AB不平行.
解:(1)等边三角形“内似线”的条数为3条.理由如下:
过等边三角形的内心分别作三边的平行线,如图2所示,则△AMN∽△ABC,△CEF∽△CBA,△BGH∽△BAC,∴MN、EF、GH是等边三角形ABC的“内似线”.
(2)证明:∵AB=AC,BD=BC=AD,∴∠ABC
=∠C=∠BDC,∴△BCD∽△ABC,且BD是∠ABC
的角平分线,即△ABC的内心在BD上,
∴BD是△ABC的“内似线”.
(3)如图3,设D是△ABC的内心,连接CD,
则CD平分∠ACB,
∵EF是△ABC的“内似线”,
∴△CEF与△ABC相似.
分两种情况:
①当[CECF]=[ACBC]=[43]时,EF∥AB,
∵∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB=[AC2-BC2]=5,
作DN⊥BC于N,
则DN∥AC,DN是Rt△ABC的内切圆半径,∴DN=[12](AC+BC-AB)=1,
∵CD平分∠ACB,∴[DEDF]=[CECF]=[43],
∵DN∥AC,
∴[DNCE]=[DFEF]=[37],即[1CE]=[37],
∴CE=[73],
∵EF∥AB,
∴△CEF∽△CAB,
∴[EFAB]=[CEAC],即[EF5]=[734],
解得:EF=[3512].
②当[CFCE]=[ACBC]=[43],同理得:EF=[3512].
综上所述,EF的长为[3512].
【点评】该题综合考查了相似形的知识.
三、阅读题中信息,借助已有数学思想方法解决新问题
例3 阅读理解:
如图4,图形l外一点P与图形l上各点连接的所有线段中,若线段PA1最短,则线段PA1的长度称为点P到图形l的距离.
例如:图5中,线段P1A的长度是点P1到线段AB的距离;线段P2H的长度是点P2到线段AB的距离.
解决问题:
如图6,平面直角坐标系xOy中,点A、B的坐标分别为(8,4),(12,7),点P从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度向x轴正方向运动了t秒.
(1)当t=4时,求点P到线段AB的距离;
(2)t为何值时,点P到线段AB的距离为5?
(3)t满足什么条件时,点P到线段AB的距离不超过6?(直接写出此题的结果)
【分析】(1)作AC⊥x轴,由OP=4,OC=8,则PC=4,AC=4,根据勾股定理求解可得.(2)作BD∥x轴,分点P在AC左侧和右侧两种情况求解,P在AC左侧时,根据勾股定理即可求得;P在AC右侧时,作AP2⊥AB,交x轴于点P2,证△ACP2≌△BEA得AP2=AB=3,继而可得答案.(3)分点P在AC左侧和右侧两种情况求解,P在AC左侧时,根据勾股定理即可求得;P在AC右侧且P3M=6时,作P2N⊥P3M于点N,知四边形AP2NM是矩形,证△ACP2∽△P2NP3,得[AP2P2P3]=[CP2NP3],可求得P2P3的长.
解:(1)如图7,作AC⊥x轴于点C,则AC=4、OC=8,当t=4时,OP=4,∴PC=4,
∴点P到线段AB的距离PA=[PC2+AC2]
=[42].
(2)如图8,过点B作BD∥x轴,交y轴于点D,
①当点P位于AC左侧时,
∵AC=4、P1A=5,∴P1C=[P1A2-AC2]=3,
∴OP1=5,即t=5;
②当点P位于AC右侧时,过点A作AP2⊥AB,交x轴于点P2,延长CA交BD于E,则∠AEB=90°,而BA=[AE2+BE2]=[32+42]=5.
在△ACP2和△BEA中,
∵[∠ACP2=∠BEA=90°,AC=BE=4,∠P2AC=∠ABE,]
∴△ACP2≌△BEA,
∴AP2=BA=5,且P2C=AE=3,
∴OP2=11,即t=11.
(3)如图9,①当点P位于AC左侧,
且AP1=6时,
则CP1=[P1A2-AC2]=[62-42]=[25],
∴OP1=OC-CP1=8-[25];
②当點P位于AC右侧,且MP3=6时,
过点P2作P2N⊥P3M于点N,则四边形AP2NM是矩形,
∴∠AP2N=90°,
∠ACP2=∠P2NP3=90°,AP2=MN=5,
∴△ACP2∽△P2NP3,且NP3=1,
∴[AP2P2P3]=[CP2NP3],
即[5P2P3]=[31].
∴P2P3=[53],
∴OP3=OC+CP2+P2P3=8+3+[53]=[383],
∴当8-[25]≤t≤[383]时,点P到线段AB的距离不超过6.
【点评】同学们应认真仔细地阅读给定的材料,重点读出是点到线段的距离.展开联想,将获得的新信息、新知识、新方法进行迁移,建模应用,才能解决题目中提出的问题.
(作者单位:江苏省丰县初级中学)