2017无锡中考数学不完全解析(3)——对28题一些不同解法的探究

2017年无锡中考数学已结束一周,最近两天,第28题引起了一些同仁的兴趣,也在网络上进行了热烈的研讨,现将自己的想法与网络研讨时各位的想法作一个整理.

第(1)问解析:

本题中,P、E、B三点共线是关键,根据AD=BC=6,以及△PDC经过翻折得到△PEC,可以得到2个重要条件:

(1)   DC=DE=4

(2)   平行+角平分,构造等腰三角形.

第(2)问解析:

要想解决压轴题,首先要解决的就是读懂题意!犹记得去年无锡的压轴题,“做一个柱体形篮框……”,文字很长,但真正读懂题意,从俯视图平面入手,则是一个很简单的问题.

回到今年这道题,文字相对简洁的多,“有且只有一个时间t,使得点E到BC的距离为3”.我们要思考的是,到底是什么情形.

先直接引用常州于新华老师的解析,这也是我在监考完所思考的内容.

【这里要求m的取值范围.关于这种类型的问题,有一种思考方法显得非常重要,那就“反其道而行之”.

具体说,假如m没有范围限制,又将如何?

那么如何进一步思考呢?“夸大”思考或者说“极端思考”,假如AD非常短如何?AD非常长又如何?

假如AD非常短,点D关于直线PC的对称点E,相对于BC边来说,就比较“高”,进一步说,就无法满足条件要求的“存在点E到直线BC的距离等于3”.

假如AD非常长,长到使∠ACD趋近于直角,则点D关于直线AC的对称点E几乎落到点D的正下方(这是极限位置,实际上是达不到的).

在这两个“夸张过程”的思考中,你将逐渐明白条件“点E到直线BC的距离3”“有且只有一个”的要求合理性.】

一、整体感知

下面,以一个几何画板的GIF动态图来演示一下动点P在整个运动中,三角形翻折的过程.我们知道,到直线BC距离为3的点组成了2条直线,我们以l1,l2表示,由于CE长为4始终不变,则点E在以C为圆心,4为半径的半圆上运动,两个蓝色的点即点E可能的位置.(已提前画好了此时AB的位置)

(1)   当点P在A1D上时,E点落在与直线BC距离为3的直线l1上方,此时就无法满足条件要求的“存在点E到直线BC的距离等于3”.

(2)   当点P与A1重合时,此时点E与在l1上的蓝色的点重合,即满足条件要求的“存在点E到直线BC的距离等于3”

(3) 当点P与A2重合时,此时点E与在l2上的蓝色的点重合,即满足条件要求的“存在点E到直线BC的距离等于3”

根据这三种情况,我们可以发现

(1)若m<A1D长度,则不存在.

(2)A1D长度≤m<A2D长度,则只存在上方一个点.

(3)m>A2D长度,则可存在上下方各一个点,共2个点.

二、具体计算

(1) 点E与在l1上的蓝色的点重合

(2)点E与在l2上的蓝色的点重合

三、倍半角模型的运用

其实以上两种方法可能是大部分同学的自然解法,但是,还有没有其他解法呢?

于新华老师又祭出了他的“倍半角模型”,【简单地说,知道一个角的大小(用三角函数表示),如何求出是这个角度数一半的角的大小(仍用三角函数值表示).

方法极其简单,就是一个反向延长取与斜边相等的过程.】

为什么会有这种做法呢?其实,是因为我们知道了∠PCD是∠ECF度数的一半,而∠ECF的正切值又已知,那么,就可以从解直角三角形的方向来考虑问题.

那么如何最快构造一个角,是∠PCD的一半呢?我们可以把∠PCD看作一个等腰三角形的外角.

那么,对于A2D,我们可以如法炮制,这里其实更为简单,连接DE,∠ECF作为△DCE的外角,等于2∠1.

当然,也许对于无锡的这道压轴题,可能“倍半角模型”并不是最自然,最简单,适合学生的解法,那么下面一题呢?

至此,对无锡2017年中考数学的解析告一段落,感谢各位的关注!

附:浙江陈岗的倍半角公式

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