2021年浙江麗水中考數(shù)學(xué)的這道壓軸題,對(duì)作圖的能力要求很高,不把圖形作出來,恐怕解不了。這是一道矩形上的動(dòng)點(diǎn),和直角三角形的存在性問題。題目是這樣的: 如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E是AD的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連結(jié)BE,作點(diǎn)A關(guān)于BE的對(duì)稱點(diǎn)F,且點(diǎn)F落在矩形ABCD的內(nèi)部,連結(jié)AF,BF,EF,過點(diǎn)F作GF⊥AF交AD于點(diǎn)G,設(shè)AD/AE=n. (1)求證:AE=GE; (2)當(dāng)點(diǎn)F落在AC上時(shí),用含n的代數(shù)式表示AD/AB的值; (3)若AD=4AB,且以點(diǎn)F,C,G為頂點(diǎn)的三角形是直角三角形,求n的值. ![]() 這道題要充分利用A,F(xiàn)關(guān)于BE對(duì)稱的關(guān)系,事實(shí)上,三角形AEB和三角形FBE也是關(guān)于BE對(duì)稱的。幾何壓軸題的第(1)小題,往往都沒有拋物線問題的第(1)小題那么簡(jiǎn)單,需要有比較好的邏輯思維能力。 證明:(1) ∵A, F關(guān)于BE對(duì)稱,∴AE=FE,∴∠EAF=∠AFE, ∵GF⊥AF,∴∠EFG=90度-∠AFE=90度-∠EAF=∠AGF,【這個(gè)等式含有比較大的信息量,既有互為鄰補(bǔ)角的定義,又也有等量替換,還有直角三角形兩個(gè)銳角互余定理的運(yùn)用】 ∴GE=EF,∴AE=GE. 第(2)小題幾乎無法通過單純推理得到最后的結(jié)果。只能摸著石頭過河,通過求AE和AB之間的關(guān)系,去推算。最后有點(diǎn)“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”的感覺。 ![]() 解:(2)如圖,當(dāng)F落在AC上時(shí),∠ACB=∠GAF, Rt△ABC∽R(shí)t△GFA,【因?yàn)樵瓐D不準(zhǔn)確,有必要的話,可以自己重新畫一個(gè)圖。】 又BE⊥AF,GF⊥AF,∴BE//GF,∴∠AEB=∠FGA,∴Rt△EAB∽R(shí)t△GFA, ∴Rt△ABC∽R(shí)t△EAB,【相似有也類似相等的替換定理。與同一個(gè)三角形相似的兩個(gè)三角形也相似】 ∴AB/AE=BC/AB=AD/AB,即AE=AB^2/AD,AD/AE=AD^2/AB^2 =n, ∴AD/AB =根號(hào)n.【這個(gè)結(jié)果有點(diǎn)出乎老黃的意料】 由于原題提供的圖形和第(3)小題的題意出入較大,所以一定要自己作圖,否則很有可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。首先,第(2)小題其實(shí)是滿足第(3)小題的一種情形。 ![]() (3)(2)中∠CFG=90度, AD/AB=根號(hào)n=4, n=16; 當(dāng)∠CGF=90度時(shí), 如圖2, ∠DGC=∠GAF, 【如果在題目給的原圖上作圖,會(huì)錯(cuò)誤地發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)角不可能相等?!?/p> ∴Rt△CDG∽R(shí)t△GFA∽R(shí)t△EAB ,∴CD/AE=DG/AB=(AD-2AE)/AB, 即AD/(4AE)=4(AD-2AE)/AD,化得:AD^2-16AE·AD+32AE^2=0, 解得:AD=8+4根號(hào)2 AE或AD=8-4根號(hào)2AE(舍去),【當(dāng)AD=8-4根號(hào)2AE時(shí),F(xiàn)點(diǎn)在矩形ABCD外部】 ∴n=AD/AE=8+4根號(hào)2. 當(dāng)∠FCG=90度時(shí),當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)G與D重合,且點(diǎn)F在BC上時(shí)成立, 如圖3.【其實(shí)這種情形下,點(diǎn)F一定在矩形ABCD外部】 則Rt△CFG∽R(shí)t△BAF, ∴CF/AB=CD/BF, 又AB=BF=CD,∴CF/AB=1, CF=AB, AD=BC=CF+BF=2AB, 矛盾!【事實(shí)上,證明矛盾的方法有很多】 ∴n=16或8+4根號(hào)2. ![]() 從初一開始,學(xué)生就要有意識(shí)地練習(xí)作圖能力。作圖能力對(duì)中考數(shù)學(xué)的幫助是很大的。 |
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