先找最大面,再判对称性|2024云南省考第58题
内容摘要:从原题条件出发,逐项核验选项;配5道完整原创迁移练习及独立解析。
完整题面
58. 把下面的六个图形分为两类,使每一类图形都有各自的共同特征或规律,分类正确的一项是:
A.①③④,②⑤⑥ B.①③⑤,②④⑥ C.①⑤⑥,②③④ D.①④⑥,②③⑤
原卷页图:核对图表与选项
正确答案为C:①⑤⑥一组,②③④一组。分类对象是各图内部面积最大的面,判断依据是这个面的对称性。
题干依据:先确定观察对象
原页中的六个图形都有相同的正方形外框,内部又被线条分割成若干区域。只看外框,六图都具有相同的对称性,无法分类;逐一数内部的面,六图也都是5个面,仍不能区分。
继续比较可以发现,各图内部都有一个面积明显最大的区域。把这个区域单独提取出来,其轮廓的对称性就形成了稳定的分组依据。这里的“最大面”按面积判断,不能用边数最多、轮廓最长或位置居中来替代。
首选解法:提取最大面,再做旋转与镜像检验
先沿最大面的边界观察完整轮廓,暂时忽略其他区域及内部无关线条,再分别进行两项检验:绕某点旋转180°能否重合;沿某条直线翻折能否重合。
| 图形 | 最大面旋转180°能否重合 | 最大面是否存在对称轴 | 分类 |
|---|---|---|---|
| ① | 能 | 否 | 中心对称 |
| ② | 不能 | 是 | 轴对称 |
| ③ | 不能 | 是 | 轴对称 |
| ④ | 不能 | 是 | 轴对称 |
| ⑤ | 能 | 否 | 中心对称 |
| ⑥ | 能 | 否 | 中心对称 |
①⑤的最大面都有凹折,不能因为轮廓不规则就排除中心对称。观察它们相对位置的凸出、凹入及折边,绕中心旋转180°后能够对应。⑥的最大面是倾斜的平行四边形,也能绕两条对角线的交点旋转180°重合。
②③④的最大面则具有镜像关系:对称轴两侧的边界可以对应,但半周旋转后不能重合。因此,①⑤⑥属于一组,②③④属于另一组。
独立交叉解法:用顶点中点与边界对应复核
不依赖“看起来像对称”的整体印象,还可以检查最大面的顶点与边界。
对于中心对称多边形,每个顶点在中心另一侧都应有对应顶点,而且所有对应顶点连线的中点必须相同;相应的整条边也要互相映射。这里要求检查完整轮廓,仅找到一两对顶点并不足够。
沿①⑤最大面的轮廓逐段检查,可以把顶点和边界配成半周旋转后对应的两组。⑥还可直接利用平行四边形的性质复核:两条对角线互相平分,所以交点就是对称中心。这三图均通过中心对称检验。
对②③④作同样检查,不能让全部对应顶点共用一个中点;改作镜像检查,则能找到使完整边界对应的直线。因此,它们通过轴对称检验,未通过中心对称检验。两条路径得到相同分组,支持选C。
A—D逐项判断
| 选项 | 分组 | 判断依据 |
|---|---|---|
| A | ①③④,②⑤⑥ | 第一组把中心对称的①与轴对称的③④混在一起;第二组也混入了性质不同的②,排除。 |
| B | ①③⑤,②④⑥ | ③与①⑤的最大面对称性质不同,⑥与②④也不同,排除。 |
| C | ①⑤⑥,②③④ | 两组分别对应最大面的中心对称、轴对称,符合规律。 |
| D | ①④⑥,②③⑤ | ④被放入①⑥所在组,⑤被放入②③所在组,均破坏分类,排除。 |
常见错因与迁移方法
第一种错因是一直盯着外框。外框完全相同,就应转向内部区域。本题中,数面也不能区分,下一步应比较具有显著特征的区域。
第二种错因是把“最大”理解为视觉上最醒目。狭长区域可能周长较大,凹多边形也可能折点较多,这些都不直接决定面积大小。应先沿闭合边界确认区域范围,再比较面积。
第三种错因是混淆旋转与翻折。中心对称对应绕某点旋转180°;轴对称对应沿某条直线翻折。把纸面随意转一个角度后感觉相似,不能作为中心对称的证据。
还要注意,中心对称与轴对称并非普遍互斥:长方形、正方形等同时具有两种性质。本题能够这样分组,是因为原图中所选最大面的具体性质恰好形成上述区分,不能推广为“中心对称图形一定没有对称轴”。
遇到同类题,可按顺序处理:确认外框是否有区分度,检查数量特征,定位最大面等显著区域,提取完整轮廓,最后分别检验180°旋转和镜像关系。选出分组后,还要回看六图,确保同一标准覆盖全部成员。
5道原创迁移练习
以下题目与数据均为青云教学原创模拟,不对应现实机构统计。
原创迁移练习1
以下为教学模拟。六张卡片各含两个彼此分离的区域,面积均为已知数据,单位为平方单位。只提取每张卡片中面积最大的区域,按其“具有中心对称”或“不具有中心对称”分成两组。区域的相对位置不参与判断。分类正确的是哪项?
| 卡片 | 区域甲及面积 | 区域乙及面积 |
|---|---|---|
| ① | 等腰三角形,18 | 正方形,8 |
| ② | 非矩形且非菱形的平行四边形,20 | 等腰三角形,9 |
| ③ | 半圆形,16 | 长方形,7 |
| ④ | 长方形,24 | 半圆形,10 |
| ⑤ | 两底长度不等的等腰梯形,21 | 圆形,12 |
| ⑥ | 圆形,25 | 两底长度不等的等腰梯形,11 |
A.①②③一组,④⑤⑥一组
B.①④⑤一组,②③⑥一组
C.①②⑤一组,③④⑥一组
D.①③⑤一组,②④⑥一组
查看答案与解析
答案:D
逐行比较面积,六张卡片的最大区域均为区域甲。①的等腰三角形、③的半圆形、⑤的两底不等的等腰梯形都不具有中心对称;②的平行四边形、④的长方形、⑥的圆形都具有中心对称,因此选D。交叉核验:②可绕对角线交点旋转180°,④可绕对角线交点旋转180°,⑥可绕圆心旋转180°;三角形、半圆和两底不等的梯形均无法通过该检验。A把②与①③混合,B把④与①⑤混合,C把②与①⑤混合,均不成立。长方形和圆形也具有轴对称性,但这不影响本题按“是否中心对称”分类。
迁移维度:先按面积选择局部对象,再按指定性质分类;辨清中心对称与轴对称可以同时存在。
原创迁移练习2
以下为教学模拟。在同一直角坐标系中,每张卡片包含两个互不相接的实心多边形区域P、Q。各区域均按所列顶点顺序连线并闭合,坐标单位一致。四张卡片的Q均为正方形,顶点依次为(20,20)、(21,20)、(21,21)、(20,21)。各卡片的P如下表。只观察每张卡片中面积最大的区域,哪张卡片的该区域既中心对称,又没有对称轴?
| 卡片 | P的有序顶点 |
|---|---|
| A | (0,0)、(6,0)、(3,4) |
| B | (0,0)、(6,0)、(8,3)、(2,3) |
| C | (0,0)、(5,0)、(5,3)、(0,3) |
| D | (0,0)、(8,0)、(6,3)、(2,3) |
A.卡片A
B.卡片B
C.卡片C
D.卡片D
查看答案与解析
答案:B
Q的面积均为1。A、B、C、D中P的面积依次为6×4÷2=12、6×3=18、5×3=15、(8+4)×3÷2=18,因此四张卡片都应观察P。A是等腰三角形,只有轴对称;B是平行四边形,其相邻边长分别为6和√13,且相邻边不垂直,所以既非菱形也非矩形,具有中心对称而无对称轴;C是长方形,两种对称性兼有;D是两底不等的等腰梯形,只有轴对称。故选B。独立复核B:两条对角线的中点均为(4,1.5),支持中心对称;平行四边形若存在对称轴,则须具有矩形或菱形的相应结构,而本图均不满足。
迁移维度:把坐标数据转成边、角和面积关系,用可计算证据核验视觉对称性。
原创迁移练习3
以下为教学模拟。用整数坐标(x,y)表示单位实心方格,其四个顶点为(x,y)、(x+1,y)、(x+1,y+1)、(x,y+1)。共享整条边的方格合并为一个区域,内部格线不算分割线。四张卡片各有下表所列的一组相连方格,另外均有一个单独的方格(10,10)。只观察每张卡片中面积最大的区域,哪一张的该区域既能旋转180°重合,又不能沿任何直线翻折重合?
| 卡片 | 相连方格的坐标 |
|---|---|
| A | (0,0)、(1,0)、(2,0)、(1,1) |
| B | (0,0)、(0,1)、(0,2)、(1,0) |
| C | (1,0)、(2,0)、(0,1)、(1,1) |
| D | (0,0)、(1,0)、(0,1)、(1,1) |
A.卡片A
B.卡片B
C.卡片C
D.卡片D
查看答案与解析
答案:C
各卡片中相连区域的面积均为4,单独方格的面积为1,所以最大区域均由表中四个方格合并而成。A形成T形,仅有轴对称;B形成长臂为3格的L形,两种对称性均无;C形成两行错位的S形,具有中心对称而无轴对称;D形成2×2正方形,两种对称性兼有,故选C。独立复核C:绕(1.5,1)旋转180°时,方格(1,0)与(1,1)互换,方格(2,0)与(0,1)互换,全部区域对应。其外接矩形宽3、高2,排除斜向对称轴;上下两行错位,水平和竖直翻折也不能重合。
迁移维度:从文字坐标恢复组合区域,区分定位格线与实际分割线,并检验完整外轮廓。
原创迁移练习4
以下为教学模拟。四张卡片各含两个始终彼此分离的区域甲、乙,初始形状及面积如下,面积单位为平方单位。对每张卡片只进行一次操作:将乙等比放大,使其面积变为原来的2倍,甲保持不变。放大后乙的形状类别不变。哪张卡片在操作前后,面积最大的区域从“具有中心对称”变为“不具有中心对称”?
| 卡片 | 甲的形状及初始面积 | 乙的形状及初始面积 |
|---|---|---|
| A | 长方形,18 | 等腰三角形,12 |
| B | 非矩形且非菱形的平行四边形,30 | 半圆形,10 |
| C | 两底长度不等的等腰梯形,20 | 等腰三角形,12 |
| D | 等腰三角形,26 | 长方形,10 |
A.卡片A
B.卡片B
C.卡片C
D.卡片D
查看答案与解析
答案:A
A中乙的面积由12增至24,最大区域由面积18的长方形变为面积24的等腰三角形,中心对称性由有变无,符合要求。B中乙放大后面积为20,仍小于甲的30,最大区域始终为中心对称的平行四边形。C中乙放大后面积为24,超过甲的20,但两底不等的等腰梯形与等腰三角形均无中心对称,性质未发生题述变化。D中乙放大后面积为20,仍小于甲的26,最大区域始终为无中心对称的等腰三角形。故选A。交叉核验:四张卡片操作后的最大面积依次为24、30、24、26,均不存在并列最大;等比放大保持原区域的对称性质,变化只能来自最大区域身份的改变。
迁移维度:条件变化后重新锁定最大区域,区分对象更换与对象自身性质变化。
原创迁移练习5
以下为教学模拟。一张卡片包含三个彼此分离的实心区域P、Q、R,各区域按下列有序顶点连线并闭合,坐标单位相同。P的顶点依次为(0,0)、(4,0)、(4,2)、(6,4)、(2,4)、(2,2);Q的顶点依次为(10,0)、(14,0)、(10,3);R的顶点依次为(20,0)、(23,0)、(23,3)、(20,3)。只研究面积最大的区域,下列判断完全正确的是哪项?
A.最大区域是R,它既中心对称又轴对称。
B.最大区域是P,它关于直线x=3轴对称。
C.最大区域是P;由于P是凹多边形,所以它不可能中心对称。
D.最大区域是P,它以(3,2)为对称中心,且没有对称轴。
查看答案与解析
答案:D
按有序顶点计算,P的面积为(52−28)÷2=12;Q的面积为4×3÷2=6;R的面积为3×3=9,所以最大区域为P,A错误。P的第1与第4、第2与第5、第3与第6个顶点的中点均为(3,2),且半周旋转把各条边依次映射到对应边,因此P以(3,2)为对称中心,C错误。再独立检查轴对称性:若存在对称轴,该轴必须经过中心(3,2)。距离中心最近的两个顶点只有(4,2)和(2,2),任何反射必须保持这两个点组成的集合,因此候选轴只有y=2或x=3。顶点(4,0)关于这两条直线的镜像分别为(4,4)、(2,0),均不是P的顶点,故两条候选轴都不成立,B错误,D正确。凹多边形同样可能具有中心对称,不能仅凭存在凹口否定。
迁移维度:用面积、对应顶点共同中点和候选轴排除形成完整证据链,检验凹多边形的对称性。
引用与权威来源
常见问题
第58题的参考作答和依据是什么?
参考作答C。依据所附第11页原图,六图的相同外框及相同面数不能形成有效分类。分别提取内部面积最大的面,①⑤⑥均能绕各自中心旋转180°重合,且无对称轴;②③④均存在对称轴,但不能经180°旋转重合。因此分为①⑤⑥与②③④两组,对应C。
本篇提供多少道原创迁移练习?
本篇含5道完整原创迁移练习,提供选项、参考答案与解析。原创情境和数据均为教学模拟。