開放性綜合題現(xiàn)已演化成中考常見題型. 它要求考生運用所學知識去分析、探索,找出所需條件或補充完整過程,或找出正確結論. 它分為以下幾種:
一、存在開放性問題
它是在一定的條件下,判斷一些數(shù)字結論是否存在,其關鍵詞是“是否存在……,使……(成立)”,其解法是,先對結論予以肯定(即假設結論成立),再進行推理論證,如果推出矛盾的結果,則先肯定的結果不成立;如果推出結果合理,或與已知的事實相符,則以前假設正確.
例(2008年湖北省荊門市初中畢業(yè)生學業(yè)考試壓軸題)已知拋物線y=ax2+bx+c的頂點A在x軸上,與y軸的交點為B(0,1),且b=-4ac
(1)求拋物線的解析式;
(2)在拋物線上是否存在一點C,使以BC為直徑的圓經(jīng)過拋物線的頂點A?若不存在,說明理由;若存在,求出點C的坐標,并求出此時圓心點P的坐標;
(3)根據(jù)(2)的結論,你發(fā)現(xiàn)B、P、C三點的橫坐標之間、縱坐標之間分別有何關系?
評析:該題結合二次函數(shù)有關知識考查考生分析問題、解決問題的能力,考查的知識有:求拋物線解析式,相似三角形的判定和性質,三角形及梯形中位線,求坐標點的坐標.
思路和解答:(1)由B(0,1)求得C=1,再結合b=-4ac可求出點A的坐標A(-,0),∴-==2c=2, ∴ A(2,0)將點A坐標代入拋物線解析式,得:4a+2b+1=0,∴b=-4a,4a+2b+1=0. 解得a=,b=-1.
故拋物線的解析式為y=x2-x+1
(2)假設符合題意的點C存在,其坐標為C(x,y). 作CD⊥x軸于D,連接AB、AC ∵A在以BC為直徑的圓上,∴∠BAC=90°. ∴△AOB∽△CDA. ∴=. ∴OB·CD=OA·AD,即1·y=2(x-2), ∴y=2x-4
由y=2x-4,y=x2-x+1. 解得x=10,y=16;x=2,y=0.
∴符合題意的點C存在,且坐標為(10,16)或(2,0). ∵P為圓心,∴P為BC的中點
當點C坐標為(10,16)時,取OD的中點P,連接PP,則PP為梯形OBCD的中位線
∴ PP=(OB+CD)= ∵D(10,0), ∴P(5,0),∴P(5,).
當點C坐標為(2,0)時,取OA的中點P,連接PP,則PP為△OAB的中位線, ∴PP=OB=
∵A(2,0), ∴P(1,0), P(1,)
故點P坐標為(5,)或(1,)
(3)設B、P、C三點坐標分為B(x,y)、P(x,y)、C(x,y),由(2)可知x=, y=
二、結論開放性問題
它是根據(jù)已知條件去探索結論,其關鍵詞是“當……是否有……(結論)”或“由……(已知條件)可推出你認為正確的結論是……(待研究)”其解法是根據(jù)已有知識和已知條件,驗證假設結論或探索結論,對于沒有給出結論的開放性問題,要大膽猜想結論,再驗證結論
例(2008年浙江省義烏市初中畢業(yè)生學業(yè)考試15題)李老師給出了一個函數(shù),甲、乙、丙三位學生分別指出這個函數(shù)的一個特征. 甲:它的圖像經(jīng)過第一象限;乙:它的圖像也經(jīng)過第二象限;丙:在第一象限內函數(shù)值y隨x增大而增大. 在你學過的函數(shù)中,寫出一個滿足上述特征的函數(shù)解析式
評析:該題答案不唯一,二次函數(shù)y=ax2+c(a>0)適合題意
解:y=x2等.
三、條件開放性問題
這是根據(jù)問題的結論去找出或完善使結論成立的條件. 其解法是采用分析法,從結論出發(fā),根據(jù)已有的知識,步步逆推,找出使結論成立的條件
例(2008年濟南市高中階段學校招生考試15題)如圖所示,在△ABC中,EF為△ABC的中位線,D為BC邊上一點(不與B、C重合),AD與EF交于點O,連接DE、DF,要使四邊形AEDF為平行四邊形,需要添加條件 (只添加一個條件)
評析:本題所需條件不唯一,考查靈活運用知識解決問題的能力
思路和解答:應用平行四邊形的判定定理易得:BD=CD,OE=OF,DE∥AC等
四、規(guī)律開放性問題
它是利用不完全歸納法去探尋規(guī)律解題
例(2008年貴陽市初中畢業(yè)生學業(yè)考試10題)根據(jù)如圖所示的(1)、(2)、(3)三個圖所表示的規(guī)律,依次下去第n個圖中平行四邊形的個數(shù)是()
A 3nB 3n(n+1)C 6nD 6n(n+1)
評析:該題考查歸納、猜想的數(shù)學思想,通過枚舉,探索規(guī)律,進行解答問題
思路和解答:我們將最小的平行四邊形作為一個單位四邊形,則圖(1)中有1個3×1的平行四邊形,2個2×1的平行四邊形,3個1×1 的平行四邊形,共計1+2+3 =6個平形四邊形;圖(2)中有1個3×2的平行四邊形,2個3×1的平行四邊形,2個2×2的平行四邊形,7個2×1的平行四邊形,6個1×1的平行四邊形,共計1+2+2+7+6=18個平行四邊形;圖(3)中有1個3×3的平行四邊形,4個3×2的平行四邊形,6個3×1的平行四邊形,9個1×1的平行四邊形,4個2×2的平行四邊形,12個2×1的平行四邊形,共計1+4+6+4+12+9=36個平行四邊形;因6=3×1×2,18=3×3×2,36=3×3×4
所以第n個圖中的個數(shù)是3n(n+1)選B