品鸭脖,赏小题——武汉市中考数学选择压轴题赏析,本文主要内容关键词为:武汉市论文,小题论文,中考论文,数学论文,品鸭脖论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
武汉鸭脖名扬天下,鸭脖虽小,品之有趣:一在麻辣够劲,二在慢啃细嚼之间回味无穷.同样,武汉人出的中考数学题也匠心独运,特色鲜明,出现在“脖颈”处的小题,带着股明显的鸭脖味儿,初品辣火呛口,但只要解题者细细品味、慢慢咀嚼,总会嚼出“香气”,唇齿留香.
通常,武汉市中考数学题共有25题,选择题的最后一道——第12题,已经习惯于以考查几何逻辑推理为主,且具有一定的难度.本文以近年武汉市中考试题和部分学校模考试题的第12题为例,和大家一起来品品它的“辣”劲.
一、以菱形为背景
例1(2011年武汉市中考)如图1,在菱形ABCD中,AB=BD,点E,F分别在AB,AD上,且AE=DF.连接BF和DE相交于点G,连接CG和BD相交于点H.则下列结论:
③若AF=2DF,则BG=6GF.
其中正确的结论
A.只有①②B.只有①③
C.只有②③D.①②③
解析 ①如图1,在菱形ABCD中,由AB=BD,可得△ABD,△BCD均为等边三角形,则AD=DB,∠A=∠BDF=60°,又AE=DF,所以△AED≌△DFB,从而结论①正确.
②如图2,延长GB至I,使BI=DG,连接CI,把四边形BCDG的面积转化为△CGI的面积即可.
所以问题的关键是△CDG是否全等于△CBI,
由结论①△AED≌△DFB有∠3=∠4,
因为∠1=180°-∠2-∠3=180°-60°-∠3=120°-∠3.
∠CDG=120°-∠4.
所以∠1=∠CDG.
又由CB=CD,BI=DG可得△CDG≌△CBI.
又易知△CGI为等边三角形,
则,
从而结论②正确.
③由AF=2DF,即,容易让人想到构造平行线,借助三角形的相似来解决问题.
如图3,若过点F作FJ//AE交DE于点J.
综上所述,结论①②③均正确,故选D.
点评 第①问是常见的全等三角形的判定,它为后面结论的探索做铺垫.
第②问渗透的是转化思想,即把不规则图形的面积转化成规则图形的面积,割补法是常用方法之一,辅助线作法实质是将△CDG绕点C逆时针旋转60°,其中“∠1=∠CDG”的证明有一定的难度,属于“微辣”.这里再给出一个漂亮的证法,由于∠EGB=60°=∠DCB,可得D,G,B,C四点共圆,从而∠1=∠CDG.
麻辣指数 一星级☆
二、以矩形为背景
例2 (2011年武汉市江汉区中考模考一)如图6,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,△ACE为等腰直角三角形,∠AEC=90°,连接BE交AD,AC分别于F,N,CM平分∠ACB交BN于M,下列结论:
①AB=AF;②AE=ME;
其中正确的结论的个数有
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
解析 ①如图7,若∠2=∠3,则AB=AF.
所以问题的关键是能否探究到∠2=∠3.
由题意可得∠ABC=∠ADC=90°,∠AEC=∠ADC=90°.
所以A,B,C,D,E五点共圆.
因为∠AEC=90°,AE=CE,∠1=∠EAC=45°,由于同弧所对圆周角相等,
所以∠2=∠1=45°.
又因为∠BAD=90°,所以∠3=45°=∠2,
所以AB=AF.
从而结论①正确.
②欲探究AE=ME是否成立,即考虑CE=ME是否成立,问题可转化为∠6=∠ECM是否成立,至此,思路已经非常清晰:∠6=∠4+∠5,∠ECM=∠1+∠7,因为可探究到:∠4=∠1=45°,又由已知得∠5=∠7,所以假设成立.
从而结论②正确.
③如图7,由圆的内接四边形BCDE的对角互补得∠BCD+∠BED=180°.
根据∠BCD=90°,得∠BED=90°,即BE⊥DE,从而结论③正确.
④如下页图8,过点M作MH⊥AC,过点E作EK⊥AC,垂足分别为H,K.
可考虑将CN同时看成△CMN和△CEN的底边,则其面积比即转化为公共边CN边上的高的比.
由于CM平分∠ACB,BN平分∠ABC,
于是点M为△ABC的内心.
从而结论④正确.
综上所述,结论①②③④均正确.故选D.
点评 初看此题,前3问给人以无从下手之感,但在巧妙地添加了辅助圆之后,辣劲十足的三小问就变得“温顺乖巧”多了;第4小问应用了“不同高但同底,面积之比看高比”,渗透了转化的思想.另外,根据已知直角三角形的三边长求其内切圆的半径,也是解决第4小问的必备知识点.回头细细品味,本题对考生的知识、能力与解题的技巧要求都很高,充分说明平时的积累很重要.
麻辣指数 二星级☆☆
三、以三角形为背景
例3(2011年武汉市部分学校九年级五月模考)如图9,在等腰直角△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AF为△ABC的角平分线,分别过点C,B作AF的垂线,垂足分别为E,D.以下结论:
其中结论正确的序号是
A.①②③B.①②④
C.①③④D.②③④
解析 ①如图10,由∠ACB=∠ADB=90°可得A,C,D,B四点共圆.连接CD,由AF为△ABC的角平分线可知BD=CD,
结合①中待证结论CE=DE=BD,可考虑证△CDE为等腰直角三角形,
因为A,C,D,B四点共圆,所以∠4=∠ABC=45°.
由已知:CE⊥AD,从而使问题得证,即结论①正确.
②如图10,取AF的中点M,连接CM,而由于BD=CD.
若CD=CM,问题即可解决.
容易证得∠2=∠1=∠CAB=22.5°
∠3=∠1+∠2=45°.
所以∠3=∠4,故CM=CD.
从而结论②正确.
③由第②小题结论可以得到∠5=45°,所以∠3=∠5.
CE+EF可转化为ME+EF=MF
从而结论④正确.
综上所述,结论①②④正确,故选B.
点评 本题结论①的证明有一定的难度,属“中辣”,从待证结论CE=DE=BD容易想到:需证△CDE是等腰直角三角形,观察到A,C,D,B四点共圆,问题①迎刃而解.
对于形如结论②“AF=2BD”的等式证明,一般情况下,可用“截长”或“补短”的方法证明,下面再用补短法证明AF=2BD.
如图11,分别延长AC,BD相交于点G.
麻辣指数 三星级☆☆☆
四、以梯形为背景
例4(2009年武汉市中考)如图12,在直角梯形ABCD中,AD//BC,∠ABC=90°,AB=BC,E为AB边上一点,∠BCE=15°,且AE=AD.连接DE交对角线AC于H,连接BH.下列结论:
其中结论正确的是
A.只有①②B.只有①②④
C.只有③④D.①②③④
解析 ①如图12,要证△ACD≌△ACE,已有条件AE=AD,AC=AC.
故只需证明夹角相等(或第三条边对应相等)即可.
由AB=BC,∠ABC=90°,可以得到∠1=∠BCA=45°,
又因为AD//BC,所以又有∠2=∠ACB=45°=∠1.
所以△ACD≌△ACE.
从而结论①正确.
②因为△ACD≌△ACE,所以CD=CE.
∠3=∠4=∠ACB-∠BCE=45°-15°=30°.
所以∠DCE=60°,所以△CDE为等边三角形,从而结论②正确.
③由结论②有△CDE为等边三角形,
因为∠3=∠4,所以CH⊥DE.
所以∠5=45°.
综上所述,结论①②④正确.故选B.
点评 结论①和结论②证明几乎没有难度,属“本味”,但随后的结论③和结论④的证明难度陡增,属“超辣”.
本题中的结论④的证明是建立在结论③的基础上,反过来思考一下,倘若没有结论③做基础,结论④的“辣度”可想而知.结论④有没有其他的解法呢?让我们进行下面的探究:
又由EC=ED,所以.
麻辣指数 四星级☆☆☆☆
五、以四边形为背景
例5(2011年武汉市硚口区中考模考二)如图14,四边形ABCD中,AB=AD,∠DAB=90°,AC与BD交于点H,AE⊥BC于点E,AE交BD于点G,点F是BD的中点,连接EF,若HG=10,GB=6,tan∠ACB=1,则下列结论:
①∠DAC=∠CBD;②DH+GB=HG;③4AH=5HC;④EC-EB=EF;其中正确结论是
A.只有①②B.只有①③④
C.只有①④D.只有②③④
解析 ①如图14,由已知tan∠ACB=1,得出∠1=45°.
又因为AD=AB,∠DAB=90°,所以有∠2=∠3=45°.
而∠DHC=∠DAC+∠2.
∠DHC=∠CBD+∠1.
又∠2=∠1,所以∠DAC=∠CBD.
从而结论①正确.
②如图15,将△ABG沿AG翻折得△AB'G,连接HB',容易证明△ADH≌△AB'H(SAS).
所以∠AB'H=∠ADH=45°.
则可得∠HB'G=∠AB'H+∠AB'G=45°+45°=90°.
且GB'=GB=6,
又HG=10,由勾股定理得DH=B'H=8.
则DH+GB=8+6=14≠10=HG.
从而结论②不正确.
③如图15,由∠ACB=45°=∠ADB.
可得A,B,C,D四点共圆.
则∠ACD=∠ABD=45°.
所以∠DCB=∠ACD+∠ACB=45°+45°=90°.
又因为AE⊥BC,所以AE//DC.
即4AH=5HC.
从而结论③正确.
④要证∠EC-EB=EF,观察等式右边的系数为
,不难想到,要设法构造一个等腰直角三角形,使其直角边为EF,斜边长等于EC-EB,则问题可迎刃而解.
如图16,在AE上取一点K,使AK=BE,连接KF,AF,因为点F是BD的中点,又AB=AD,所以AF=BD=BF,且AF⊥BD.
容易证明∠EBF=90°-∠BGE=90°-∠AGF=∠KAF.
则△EBF≌△KAF(SAS),
于是,FE=FK,∠EFB=∠KFA.
所以∠EFK=∠EFB+∠BFK=∠KFA+∠BFK=∠AFB=90°.
从而△EFK就是我们所要构造的等腰直角三角形.
于是EC-EB=EA-EB=EA-KA=EK=EF.
从而结论④正确.
综上所述,结论①③④正确.故选B.
点评 结论②的判别颇有难度,属“高辣”,其难点在于辅助线的构造,这可从题目所给出的条件HG=10,GB=6入手,联想到勾股数6,8,10,进而设法构造Rt△HGB'加以解决,辅助线的实质是将△ABG,△ADH分别沿AG,AH翻折,经翻折变换后,B,D的对应点恰好是同一点B'.另外,DH的长也可以利用旋转变换求解,还可以不作辅助线,利用△BHA∽△AHG∽△DAG,也可以得出,进而求出DH=8,其证明留给读者.
结论③的证明同样有难度,其难点在于必须要探索出AG,DC的平行关系,进而寻找出“X”型(△AHG∽△CHD).需要指出的是,结论③的证明是建立在结论②的基础上,解决此类问题时,常常要利用上一题的结论或思路,层层递进,拾级而上.
结论④的证明难度又更上一个台阶,属“特辣”,其难点主要在于辅助线作法不容易想出,其实质上是将△BFE绕点F顺时针旋转90°,得△AFK.由此可见,翻折变换和旋转变换对辅助线的作法起着举足轻重的作用.
麻辣指数 五星级☆☆☆☆☆