题目内容
【题目】长为1,宽为a的矩形纸片(),如图那样折一下,剪下一个边长等于矩形宽度的正方形(称为第一次操作);再把剩下的矩形如图那样折一下,剪下一个边长等于此时矩形宽度的正方形(称为第二次操作);如此反复操作下去.若在第n此操作后,剩下的矩形为正方形,则操作终止.当n=3时,a的值为 .
【答案】或.
【解析】
试题分析:根据操作步骤,可知每一次操作时所得正方形的边长都等于原矩形的宽.所以首先需要判断矩形相邻的两边中,哪一条边是矩形的宽.当<a<1时,矩形的长为1,宽为a,所以第一次操作时所得正方形的边长为a,剩下的矩形相邻的两边分别为1﹣a,a.由1﹣a<a可知,第二次操作时所得正方形的边长为1﹣a,剩下的矩形相邻的两边分别为1﹣a,a﹣(1﹣a)=2a﹣1.由于(1﹣a)﹣(2a﹣1)=2﹣3a,所以(1﹣a)与(2a﹣1)的大小关系不能确定,需要分情况进行讨论.又因为可以进行三次操作,故分两种情况:①1﹣a>2a﹣1;②1﹣a<2a﹣1.对于每一种情况,分别求出操作后剩下的矩形的两边,根据剩下的矩形为正方形,列出方程,求出a的值.
解:由题意,可知当<a<1时,第一次操作后剩下的矩形的长为a,宽为1﹣a,所以第二次操作时正方形的边长为1﹣a,第二次操作以后剩下的矩形的两边分别为1﹣a,2a﹣1.此时,分两种情况:
①如果1﹣a>2a﹣1,即a<,那么第三次操作时正方形的边长为2a﹣1.
∵经过第三次操作后所得的矩形是正方形,
∴矩形的宽等于1﹣a,
即2a﹣1=(1﹣a)﹣(2a﹣1),解得a=;
②如果1﹣a<2a﹣1,即a>,那么第三次操作时正方形的边长为1﹣a.
则1﹣a=(2a﹣1)﹣(1﹣a),解得a=.
故答案为:或.
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