「与数学家有关的那些中考题」

  

  【来源】2013年初中毕业升学考试(湖北鄂州卷)数学试题

  著名画家达芬奇不仅画艺超群,同时还是一个数学家、发明家.他曾经设计过一种圆规如图所示,有两个互相垂直的滑槽(滑槽宽度忽略不计),一根没有弹性的木棒的两端A、B能在滑槽内自由滑动,将笔插入位于木棒中点P处的小孔中,随着木棒的滑动就可以画出一个圆来.若AB=20cm,则画出的圆的半径为 cm.

  

  【答案】10

  【解析】

  1)确定P点轨迹

  如图所示,当木棍AB从交叉点O向外移动过程中,P点移动轨迹为1/4圆

  

  2)计算圆半径

  方法一:如图,连接OP,由△AOB是直角三角形,P为斜边AB的中点,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OP=AB÷2=20÷2=10cm.

  

  方法二:考虑当A点运动到O点处,可得此时圆半径OP即为AB一半,即10cm.

  【延伸】如图,把达芬奇圆规建立直角坐标系,AB=10,在点A从(0,5)运动到点(0,)的过程中.AB的中点P运动的路径长为多少?点B运动的路径长为多少?

  

  解题思路如下:

  如下图所示,点A从(0,5),运动到(0,)时,点B运动到点B’的位置,运动路径长为BB’的线段长,而点P运动到P'的位置,运动路径长为弧长PP'的长.分别求出点B,点B'坐标,以及∠POB,∠P'OB'的角度,即可求出相应的路径长.

  

  求解过程如下:

  

  注意图形结合的解题方法

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