中考数学压轴题分析:锐角三角形的存在性问题
本文内容选自2021年温州中考数学压轴题,题目一反常态,涉及锐角三角形的存在性问题,题目涉及比较综合,注重数学能力的考查。
【中考真题】
(2021·绍兴)如图,矩形中,,点是边的中点,点是对角线上一动点,.连结,作点关于直线的对称点.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长;
(3)直线交于点,若是锐角三角形,求长的取值范围.
【分析】
(1)比较简单,比例特殊角的边角关系即可。
(2)当PE与BD垂直时,需要分类讨论。因为点P可以分为在DE的上方或下方两种。此时可以利用EF平分∠DEP,得到特殊角,构造直角三角形进行求解即可。
(3)本题是锐角三角形的存在性问题,要求DF的取值范围。难度略大。问题主要在于点F的位置变化时,点P与点Q的位置会发生比较大的变化。也是需要进行分类讨论。动画演示如下图:
当点P、Q同侧,且与点D在EF的异侧时,是一种情况。当点运动到点B时处于一种临界状态,点F若继续往B运动,此时P、Q在EF的异侧。都有可能会存在锐角三角形。而与点D、E构成直角三角形的点,其实可以用“两线一圆”进行解决即可。先找到为直角三角形的点,进而再求锐角三角形时的点。
如上图,当点Q位于圆外且∠QED不为直角时是锐角三角形。找到临近点即可。
【答案】解:(1)点、点关于直线的对称,,
点在上,
四边形是矩形,
,
,.
,
点是边的中点,
,
,
;
(2)①如图2,
,.
,
由对称可得,平分,
,
是等腰三角形,
,
,.,
,
,
,
;
②如图3,
,.
,
由对称可得,,,平分,
,
,
是等腰三角形,
,
,
,.,
,
;
的长为2或6;
(3)由(2)得,当时,(如图或6(如图,
当时,
第一种情况,如图4,
平分,
,
过点作于点,设,则,,
,
,,
;
第二种情况,如图5,
平分,
,
过点作于点,设,则,,
,
,,
8' data-formula-type='inline-equation'>,
最大值为8,
.
综上,长的取值范围为或.