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中考数学题还可以这样玩?——用坐标系法解矩形正方形问题
2020-02-18 00:14
来源:新东方南宁学校
作者:一对一初中数学组
初三的学生平时小考大考能够考在B+,A和A+的,平时写题也能够发现,其实偏难的题目,我们觉得难的题目,不是25题,不是26题,而是选择填空的最后两题,有时候那些几何题真的是难得令人发指(真实)。今天让吴科奇老师给你们随便抽一道几何题来感受一下魅力,你们是先看题还是先看科奇老师?
还是先看科奇老师吧。
科奇老师答应给你们看的几何题终于来了,请看下面——
···
2018广西区初中数学六市统考中考卷
主要考察学生的几何能力并且会涉及到多个基础几何知识点。例如这道题同时考察了全等、折叠、设未知数的三角函数,难度中等偏上。其中让学生感觉到题目有难度的是解题需要作不可思议的辅助线,去证明一些新构造的图形相似或全等。
--“好了给我闭嘴吧。”
--“我现在看了半天都看不出解题方法,要是中考出这种题我不就凉了?”
--“我平时是怎么考A+的。(怀疑自己)”
同理我们可以看广西区其他考卷的类似题目,基本上中难题都是出几何题。
···
2018桂林中考数学卷
--“嗯。(心态平和)”
--“这题我鸽了,下一题。”
最痛苦的不是题目难,而是你解不出来的时候,充满着求知欲去看答案,然后发现……
--“我**连答案都看不懂了吗。”
--“别说证相似了,就是这辅助线我都画不出来啊。”
--“我是弟中弟。”
再看看2018柳州中考数学卷的18题,看一下答案的解法。
--“不,我不想看。”
···
通过参考答案我们可以看得到,这种比较复杂的辅助线和证明过程是较难思考的,对于解题能力比较强的学生或许都需要思考一段时间,对于解题能力偏弱的学生就直接写不出来了。
--“较(根)难(本)思(不)考(会)。”
那有没有一些简单的方法,能够简便快速的去掉题目中的一些错误答案,或者是能够解答呢?
有!总会有一些特殊的方法,用在一些特殊的题型上!
那么我们今天先来学习其中一种解题方法。用构建坐标系的方法去解矩形正方形。
我们现在先来看一道题目,2019广西区《试题研究》中《提分题组 - 满分必练(一)》第2题:
···
2.如图,E 为正方形ABCD 的边CD上一点,将△ADE 绕点A顺时针旋转90°得到△ABF,连接EF,G为EF的中点,连接BG,若BG=3,则CE 的长为________.
我们先来陈列一下标准的答案(强烈建议跳过标准解题方法,会看傻的)
--“我开始高速滑动屏幕”
--“我还是先看两眼万一我……算了我也跳过吧”
#标准答案#
由旋转定义可知△AFB ≌△AED
过G点作AD 的平行线PQ交AB、CD分别于P、Q两点
过G点作AB 的平行线MN交AD、BC分别于M、N两点
有MN=PQ
由旋转定义可知△AFB ≌△AED
∴AF=AE
∠DAE=∠FAB
∵∠BAE+∠DAE=90°
∴∠FAB+∠BAE=90°
∴△FAE是等腰直角三角形
因为G是FE中点,FE是等腰Rt△FAE的斜边
由直角三角形斜边中线定理得
AG=FG=GE
由等腰三角形三线合一得
AG⊥EF
∵∠AGM+∠MGE=90°
∠EGQ+∠MGE=90°
∴∠AGM=∠EGQ
在△AMG和△EQG中
∴△AMG≌△EQG(AAS)
∴GM=GQ
∴MN-GM=PQ-GQ
∴PG=GN
∴BN=GN
∴△BNG是等腰直角三角形
∵BG=3
∴GN=
在△FGN和△FEC中
∴△FGN∽△FEC(AA)
G是EF中点
∴FG=1/2FE
∴EC=
实际上这道题考察了多个知识点,旋转(旋转模型),等腰三角形,直角三角形斜边中线定理,全等和相似。
--“(普通学生):这题答案真长啊,不看了。”
--“(A学生):说实话有点难顶。”
--“(A+学生):能看得懂,但是这辅助线自己想不出来。”
--“(装逼学生):还行。”
那我们尝试用一下平面直角坐标系的方式试试看,能不能够快速的解决这道题呢?”
--“开始了,开始了,终于要开始了。”
以点B为原点建立平面直角坐标系,
沿射线BC 作x轴,射线BA作y轴。
不妨设正方形边长为a,CE的长为b,则:
点D的坐标为(a,a)。E点的坐标为(a,b)
那DE的长度就为a-b
∵DE=FB
∴F点坐标为(-a+b,0)
用相似(△GFN∽△EFC)或中点坐标公式可得G点坐标为
(其实到这里可能有些同学已经发现了,G点的横坐标和纵坐标是相等的,也就是△GBN是等腰直角三角形,可以直接得到∠GBN=45°,b=。即CE=)
∴BN=GN=b/2
∴BN²+GN²=BG²
解得b=
即CE=
--“结……结束了吗。”
--“这都行?”
--“早这么写不就行了?!”
那具体是有哪些题型可以使用这种方法呢?
还有其他更好更快的方法去解这种类型的题吗?
还有其他的解题技巧去解其他类型的中难题吗?
科奇老师告诉你,当然有!想学的同学来找科奇老师。
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