2024北京理工大附中初二(上)期中数学

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摘要:幂的运算:包括同底数幂乘法(如\(a^3 \cdot a^2\),需遵循 “底数不变,指数相加”,正确结果为\(a^5\))、幂的乘方(如\((a^3)^2\),“底数不变,指数相乘”,结果为\(a^6\))、积的乘方(如\((-2a)^2\),“先算积的乘方





















一、代数板块

(一)整式运算

幂的运算:包括同底数幂乘法(如\(a^3 \cdot a^2\),需遵循 “底数不变,指数相加”,正确结果为\(a^5\))、幂的乘方(如\((a^3)^2\),“底数不变,指数相乘”,结果为\(a^6\))、积的乘方(如\((-2a)^2\),“先算积的乘方,再算系数平方”,结果为\(4a^2\)),同时涉及复杂幂的变形(如\(32^n = 2^{5n}\)),需掌握幂的逆运算(如\(2^{3m+10n} = (2^m)^3 \cdot (2^{5n})^2\)),为代数式化简求值奠定基础。

整式乘除:

单项式乘多项式:如\(2a^2(a^2 - 3a - 2)\),需用单项式分别乘多项式每一项,再合并同类项,注意系数与同底数幂的运算顺序,避免漏项或符号错误。

多项式乘多项式:如\((x - 2)(x - 5)\),遵循 “先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再合并同类项”,展开后为\(x^2 - 7x + 10\),需熟练掌握展开法则,减少计算失误。

单项式混合运算:如\(5ax(-3x^2y)^2\),需先计算积的乘方(\((-3x^2y)^2 = 9x^4y^2\)),再进行单项式乘法(\(5ax \cdot 9x^4y^2 = 45ax^5y^2\)),考查运算顺序与符号处理能力。

(二)代数式求值与 “降次代换法”

代数式化简求值:通过已知等式(如\(2^m = a\),\(32^n = b\))推导目标代数式(如\(2^{3m+10n}\)),需将目标代数式变形为含已知条件的形式,利用幂的逆运算代入计算,体现 “整体代入” 思想。

“降次代换法” 应用:针对高次方程(如\(x^2 + x - 15 = 0\)、\(x^2 + 5x + 1 = 0\)),将二次项表示为一次项形式(如\(x^2 = 15 - x\)、\(x^2 = -5x - 1\)),代入高次代数式(如\((x + 4)(x - 3)\)、\(x(x^2 + 5x) + (x + 7)(x - 1)\))降低次数,再化简计算,解决高次代数式求值问题,考查代数变形与转化能力。

二、几何板块

(一)三角形基础性质

三边关系:判断三根小木棒能否构成三角形(如 “2cm,3cm,5cm” 因\(2 + 3 = 5\)不能构成;“3cm,3cm,4cm” 因\(3 + 3 > 4\)可构成),核心是 “三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边”,是三角形存在性的基本判断依据。

内角和与外角性质:

内角和:如考古问题中,已知\(\angle DBA = 120^\circ\),\(\angle ECA = 135^\circ\),先求\(\angle ABC = 60^\circ\)、\(\angle ACB = 45^\circ\),再由内角和\(180^\circ\)得\(\angle A = 75^\circ\),考查邻补角与内角和的结合应用。

外角性质:如折叠问题中,\(\triangle ABC\)沿CD折叠,\(\angle B = \angle CB'D\),利用 “外角等于不相邻两内角和”(\(\angle CB'D = \angle ADB' + \angle A\)),结合\(\angle ADB' = 18^\circ\)、\(\angle B = 90^\circ - \angle A\),推导\(\angle A = 36^\circ\),体现折叠性质与外角定理的综合。

等腰三角形与等边三角形:

等腰三角形顶角计算:已知一个外角为\(100^\circ\),分 “外角为顶角的外角”(顶角\(80^\circ\))和 “外角为底角的外角”(底角\(80^\circ\),顶角\(20^\circ\))两种情况,考查分类讨论思想。

等边三角形判定与性质:如含\(30^\circ\)角的直角三角板与平行线结合问题,由\(l_1 \parallel l_2\)得\(\angle CDB = 60^\circ\),结合\(\angle CBD = 60^\circ\),判定\(\triangle BCD\)为等边三角形,进而得\(CD = BD\)、\(\angle BCD = 60^\circ\),再推导\(AD = CD\),考查等边三角形的判定(两角为\(60^\circ\))与性质(三边相等、三角为\(60^\circ\))。

(二)全等三角形

全等判定定理:包括 SSS(边边边)、SAS(边角边)、ASA(角边角)、AAS(角角边)、HL(直角三角形斜边直角边),如:

第 16 题,已知\(\angle B = \angle D\)、\(\angle AOB = \angle COD\),添加\(OB = OD\),用 ASA 判定\(\triangle AOB \cong \triangle COD\);

第 29 题,由\(AB \perp BD\)、\(DE \perp BD\)得\(\angle ABC = \angle CDE = 90^\circ\),由\(AC \perp CE\)得\(\angle ACB = \angle CED\),结合\(BC = DE\),用 ASA 判定\(\triangle ABC \cong \triangle CDE\),进而得\(AB = CD\);

第 13 题,\(\angle BAC = 90^\circ\),\(BD \perp AE\)、\(CE \perp AE\),得\(\angle ABD = \angle CAE\),结合\(AB = AC\),用 AAS 判定\(\triangle ABD \cong \triangle CAE\),得\(AE = BD\)、\(AD = CE\),进而求\(DE = 4\)。

全等应用:通过证明三角形全等推导线段相等(如\(AB = CD\)、\(AE = AF\))或角相等(如\(\angle 1 = \angle 2\)),是几何证明的核心工具,需准确识别全等条件,构建逻辑链(如 “垂直→直角相等→角互余→角相等→全等→结论”)。

(三)三角形中的特殊线与点

特殊线:

高线:判断三角形的高(如第 4 题,线段BD为\(\triangle ABC\)的高),需明确 “从三角形一个顶点向对边所在直线作垂线,顶点与垂足间的线段为高”;

垂直平分线:性质为 “垂直平分线上的点到线段两端距离相等”,如第 20 题,DE是BC的垂直平分线,得\(BD = CD\),故\(\triangle ABD\)的周长\(= AB + AC = 21\);第 5 题,体育中心P到A、B、C距离相等,故P是三边垂直平分线的交点(外心)。

角平分线:性质为 “角平分线上的点到角两边距离相等”,逆性质为 “到角两边距离相等的点在角平分线上”,如第 17 题,\(PD \perp OA\)、\(PE \perp OB\),当\(PE = PD = 7cm\)时,P在\(\angle AOB\)的平分线上;第 30 题,AD平分\(\angle BAC\),\(DE \perp AB\)、\(DF \perp AC\),得\(DE = DF\),进而证明\(\triangle AED \cong \triangle AFD\),得\(AE = AF\)。

特殊点:外心(三边垂直平分线交点,到三顶点距离相等)、内心(角平分线交点,到三边距离相等)、重心(中线交点,分中线比为\(2:1\))、垂心(高线交点),需结合实际问题(如体育中心选址、角平分线判定)准确区分各点性质。

(四)轴对称与坐标变换

轴对称图形判定:根据 “沿一条直线折叠后,直线两旁部分能完全重合” 判断图形是否为轴对称图形,如第 2 题,蝴蝶曲线、笛卡尔心形线、科赫曲线为轴对称图形,费马螺线不是,考查轴对称图形的定义理解。

平面直角坐标系中的对称:

关于 x 轴对称:点\((x, y)\)对称后为\((x, -y)\),如第 26 题,\(\triangle ABC\)关于 x 轴对称的\(\triangle A_1BC_1\),顶点\(C(4, 4)\)对称后为\(C_1(4, -4)\);

关于 y 轴对称:点\((x, y)\)对称后为\((-x, y)\),如第 11 题,飞机\(E(40, a)\)与D关于 y 轴对称,故\(D(-40, a)\)。

最短路径与周长最小问题:如第 22 题,四边形ABCD中,\(\angle B = \angle D = 90^\circ\),\(\angle BAD = 120^\circ\),延长AB至E使\(BE = AB\),延长AD至F使\(DF = AD\),连接EF交BC、CD于M、N,此时\(\triangle AMN\)周长最小,利用 “轴对称转化” 将周长最小问题转化为 “两点之间线段最短”,再结合全等三角形与内角和推导\(\angle AMN + \angle ANM = 120^\circ\)。

(五)尺规作图

基础作图:包括作角平分线、线段垂直平分线,如第 25 题,作\(\angle AOB\)的角平分线和线段MN的垂直平分线,交于点P,需掌握尺规作图的基本步骤(以定点为圆心、定长为半径画弧,找交点),并能结合性质证明(如P在MN垂直平分线上得\(MP = NP\),在\(\angle AOB\)平分线上得\(PC = PD\),用 HL 证明\(Rt\triangle PCM \cong Rt\triangle PDN\),得\(MC = ND\))。

作图痕迹分析:如第 12 题,根据尺规作图痕迹判断结论,DF垂直平分AB得\(AF = BF\)、\(DF \perp AB\),结合BE平分\(\angle ABC\)得\(\angle AFD + \angle FBC = 90^\circ\),但无法判断\(\angle BAF = \angle CAF\),考查作图痕迹与图形性质的关联。

三、综合与拓展板块

(一)几何综合题

如第 32 题,\(\angle ACB = 90^\circ\),\(DC = BC\),\(AE = AB\),(1)证明\(\triangle ADP \cong \triangle AEQ\)得\(AP = AQ\);(2)当\(\angle BAE = 60^\circ\)时,截取\(QE = PD\),证明\(\triangle APQ\)为等边三角形,得\(PE = PA + PD\),综合考查全等三角形、等腰三角形、等边三角形的性质与判定,需构建辅助线(截取线段),整合多个知识点解题。

(二)实际应用与规律探究

正多边形外角和应用:如第 8 题,小华每次前进 5 米后右转\(20^\circ\),回到出发点时形成正多边形,由外角和\(360^\circ\)得边数\(n = 18\),总路程\(18×5 = 90\)米,考查正多边形外角和(\(360^\circ\))与实际行走轨迹的结合。

等腰三角形存在性问题:如第 15 题,线段AB的端点B在直线m上,找直线m上使\(\triangle ABC\)为等腰三角形的点C,分 “\(BA = AC\)”“\(BC = BA\)”“\(BF = AF\)”(F在AB垂直平分线上)三种情况,共 4 个点,考查等腰三角形定义与分类讨论思想。

(三)图形折叠与角度计算

如第 21 题,\(\triangle ABC\)中\(\angle ACB = 90^\circ\),沿CD折叠B至AC上的\(B'\),得\(\angle B = \angle CB'D\)、\(\angle BCD = \angle B'CD = 45^\circ\),结合外角性质\(\angle CB'D = \angle ADB' + \angle A\),推导\(\angle A = 36^\circ\),考查折叠的性质(对应角相等、对应边相等)与角度关系推导。

来源:嘉晴教育分享

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