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中考数学类比探究压轴题

时间:2019-12-11 15:47:48

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中考数学类比探究压轴题

11:03

问题提出:

(1)如图,在四边形ABCD中,连接AC、BD,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,

将△ABC绕点A逆时针旋转90°,得到△ADE,点B的对应点落在点D,点C的对

应点为点E,可知点C、D、E在一条直线上,则△ACE为( )三角形,BC、

CD、AC的数量关系为。

分析:

猜想:△ACE为等腰直角三角形,BC+CD=√2AC

由图形的旋转可知△BAC≌△DAE,AC=AE,所以BC=DE,∠BAC=∠DAE

因为∠BAD=90°,所以∠BAC+∠CAD=90°,所以∠DAE+∠CAD=90°,即∠CAE=90°,结合AC=AE可知△CAE 是等腰直角三角形,所以CE=√2AC,即BC+CD=√2AC。

思考一下:第一问告诉我们了什么?

探究发现:

(2)如图,在圆O中,AB为直径,点C是AB的中点,点D为圆上一个点,连接AD、CD、AC、BC、BD,且AD<BD,请求出CD、AD、BD间的数量关系。

思路一分析:

由已知可知AC=BC , ∠ACB=90°,具有等线段共端点的特点,类比(1)的解法,容易想到绕点C旋转△ADC至AC与BC重合,

结合旋转可得CD=CE , ∠DCE=∠ACB=90°,∠BEC=∠ADC,所以△CDE是等腰直角三角形,∠CED=45°;

又因为AB为直径 且AC=BC可知△ACB是等腰直角三角形且∠ABC=45°,因为四边形ABCD是圆内接四边形,所以∠ADC+∠ABC=180°,所以∠BEC=∠ADC=135°,此时∠BEC+∠CED=180°,所以B、E、D三点共线,所以

BD-AD=√2CD ,即CD=√2/2 (BD-AD)

思路二分析:

在解决第(1)问题时,四边形的对角互补,两个直角相对,其中直角BAD的两边相等,结合圆的对称性的特点可把(2)问图形转化为(1)问图形,因此把△ACB沿AB折叠得四边形AEBD,

然后类比(1)问结论可知√2DE=AD+BD,

然后结合勾股定理可得CD^2=CE^2-DE^2=AB^2-1/2 (AD+BD)^2=AD^2+BD^2-1/2(AD+BD)^2

从而得出CD=√2/2 (BD-AD)

思考一下:第二问又告诉了我们什么?

拓展延伸:

(3)如图,等腰直角△ABC中,点P为AB的中点,若AC=13,平面内存在一点E,且AE=10,CE=13,当点Q为AE中点时,PQ=( )。

分析:

第三问图形很简单,点E的位置没有指出,所以解决问题的首要任务是确定点E的位置,根据题意做出正确的图形,那么应该怎么作图呢?

因为AE、CE长度固定,点A、C位置固定,因此可考虑以A为圆心,10单位长为半径作圆;以C为圆心,13单位长为半径作圆,两圆交点即为所求点E。

确定点E位置之后要根据题意补全图形

此时,我们需要考虑这道题的设计流程:问题提出→探究发现→拓展延伸,很明显,问题的拓展延伸部分与问题提出和探究发现部分有很大关联,所以需要仔细分析题目特征,寻找第(3)问和前两问的共通之处。

问题(1)背景图形是一个四边形,其中有一对角是直角,一个直角的两边相等;问题(2)的背景图形也是一个四边形,其中一边对应两个直角,一个直角的两边相等;问题(3)中没有直角,但存在等腰三角形和底边中点,因此可构造等腰三角形三线合一模型,得出直角。

通过仔细观察可发现图形1与第一问图形同样特征的四边形,利用问题(1)的结论可得出

PQ=√2/2 (CQ+AQ)=√2/2 (12+5)=17√2/2

同理可发现图形2与第(2)问图形具有相同特征,利用问题(2)的结论可得出PQ=√2/2 (CQ-AQ)

PQ=√2/2 (CQ-AQ)=√2/2 (12-5)=7√2/2

反思与总结:

(1)类比探究题型要注意认真解决第一问,然后类比思路、做法解决第二问甚至第三问;

(2)对角互补型四边形常考虑图形旋转解决问题。

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