网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

一题多解,各显神通——2023年北京中考数学第27题

0
分享至

一题多解,各显神通

2023年北京中考数学第27题

优秀的初中几何压轴题,通常情况下入口较宽,以容纳不同思维习惯的学生,无论擅长哪种几何构型,都能找到不同的解题思路。对于学生而言,解题思路一定要从题目条件出发,顺藤摸瓜,分析每个条件背后的含义,将可能推导出的结论连接成知识网络;对于教师而言,命制一道优秀的几何题,离不开对平时教学的研究,特别是几何图形间的内在联系。

题目

在△ABC中,∠B=∠C=α(0°<α<45°),AM⊥BC于点M,D是线段MC上的动点(不与M,C重合),将线段DM绕点D顺时针旋转2α得到线段DE.

(1)如图1,当点E在线段AC上时,求证:D是MC的中点;

(2)如图2,若在线段BM上存在点F(不与B,M重合)满足DF=DC,连接AE,EF,直接写出∠AEF的大小,并证明.

解析:

01

(1)我们首先连接ME,由旋转可知,△DME为等腰三角形,如下图:

因为∠EDM=2α=2∠C,且∠EDM是△CDE外角,于是∠DEC=∠C,得DE=DC,我们得到DE=DC=DM,即点D是MC中点;

02

(2)紧接前面的思考,寻找前后两小问间的联系,现在点D依然是中点,但不是MC中点,而是FC中点,由旋转DE=DM且∠EDM=2α依然成立;

然后我们分析出现在BC边上的两个中点M和D,BM=CM=1/2BC,DF=DC=1/2CF,其中BC-FC=BF,CM-DC=DM,所以我们还能得到DM=1/2BF,考虑到线段DM的端点D为中点,因此我们可构造中位线模型,如下图:

01

方法一

延长FE至点G使EG=FE,连接AG,CG,AF,显然DE是△CFG中位线,因此DE=1/2CG,于是BF=CG,再加上AB=AC,观察图中的△ABF和△ACG,我们来证明它们全等,现在只差一个条件即夹角相等;

由中位线DE∥CG,得∠DCG=∠MDE=2α,所以∠ACG=α=∠B,于是△ABF≌△ACG,所以AF=AG,在等腰△AFG中,由三线合一可证AE⊥FG,即∠AEF=90°;

继续探索新的解题思路:

02

方法二

连接AF之后,在Rt△AFM斜边上取中点G,再连接DG,我们又得到一条中位线,如下图:

再连接GM,GE,由直角三角形斜边上中线等于斜边的一半,可得GM=1/2AF,由DG∥AC可得∠MDG=∠C=α,于是∠MDG=∠EDG=α,所以可证明△MDG≌△EDG,得到GM=GE,我们证明了GE=1/2AF,接下来可利用三角形内角和证明∠AEF=90°;也可证A、E、F三点共圆,从而∠AEF=90°;

在前面的探索过程中,我们还可以选择另一条路:

03

方法三

连接AF,EM,过点D作EM的垂线DG,如下图:

这显然是利用等腰△EDM中三线合一,得到Rt△DMG,以及∠MDG=α,其中∠MDG+∠DMG=90°,∠AME+∠DMG=90°,所以∠AME=∠MDG=α=∠B,我们观察△ABF与△AME,推导如下:

于是我们能证明△AME∽△ABF,并由这一对相似三角形得到AM:AB=AE:AF,再证明∠BAM=∠FAE,即可得到第二对相似三角形,△ABM∽△AFE,于是∠AEF=∠AMB=90°;

探索到这个份上,已经出现过多次直角三角形,显然我们还可以利用共圆来证明:

04

方法四

我们将DE延长,交AC于点G,连接AF,FG,EM,如下图:

借助第1问的推导,我们可证明DC=DG=DF,于是点C、F、G三点共圆,且CF为直径,所以∠FGC=90°,于是得到另外一个直角三角形,Rt△AFG,再观察Rt△AFM,它们有公共斜边,于是A、F、M、G四点共圆,不妨作出这个圆,可知DG与圆相交于点E,即点E也在这个圆上,于是直径所对圆周角∠AEF=90°.

解题反思

本题解法还能继续探索,和已有的中位线、全等三角形、相似三角形、圆等思路相比,不过是不同的排列组合,也就是说,无论学生对以上主体思路中哪一种较为擅长,终能找到适合自已的方法。

对平时教学的指导意义,本题图形结构较为简单,一个等腰三角形,一个动点,赋予旋转和中点意义之后,整个图形就活了,既能构造旋转全等或相似,也可以构造中位线,并且相互关联得到更多新的结论,其中丰富的直角三角形,除了用于导角之外,还可以借助斜边上的中线,以及寻找共斜边的直角三角形,发现隐圆,从而由直线型跳到圆弧型构图。我们在初中三年的几何教学中,是否引导学生深入理解图形构造,显得极为重要。在解题思路的引导上,上述方法均由条件出发,借助平时例题或习题中的常见思维,得到最后的结论,所以在课堂教学中,也需要做到紧贴教材,不出现偏、难、怪的习题。

这道几何压轴题,仅仅用八年级数学知识,也能求解,并且难度不低,一道题目的区分度,不一定非要用九年级知识,这不禁令我想起了讲过的那年温州一次函数压轴题,命题者没有给自已设定条条框框,也没有出现思维惯势,我的思考是,为什么几何压轴题一定要用某种模式?不仅束缚了命题,也束缚了教师备考,更束缚了学生思维。

解题教学一直是初中数学教学的重要组成部分,在张钦博士主编的《从优秀试题研究中领悟初中数学教学》一书,便从全国各地压轴题中遴选,并由一群热爱数学教学的教师编写,此书非常适合青年教师阅读,从中获得成长,强烈推荐!

教研参考书籍推荐

《从优秀试题研究中领悟初中数学教学》(张钦著)

微信小程序链接

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
A股为何“独立”下跌?超过4700家下跌,A股只剩“光”了

A股为何“独立”下跌?超过4700家下跌,A股只剩“光”了

看财经show
2026-04-03 17:27:08
森林北越来越像章子怡了,劲儿劲儿的,眼神仿佛在说:老娘最美!

森林北越来越像章子怡了,劲儿劲儿的,眼神仿佛在说:老娘最美!

木子爱娱乐大号
2026-04-01 08:26:09
今夜,救市失败,全球大撤退

今夜,救市失败,全球大撤退

新浪财经
2026-04-03 04:44:13
融了5轮估值百亿,500家小厂追了4亿货款,最后门一关人间蒸发

融了5轮估值百亿,500家小厂追了4亿货款,最后门一关人间蒸发

亿通电子游戏
2026-04-03 00:00:32
东契奇将接受MRI检查!专家预测1-2级腿筋拉伤 美媒预计需4周康复

东契奇将接受MRI检查!专家预测1-2级腿筋拉伤 美媒预计需4周康复

颜小白的篮球梦
2026-04-03 12:15:03
25国大军逼近!特朗普下死手,日军越界1000人,解放军双语下通牒

25国大军逼近!特朗普下死手,日军越界1000人,解放军双语下通牒

素衣读史
2026-03-31 16:49:48
1977年,谢静宜被开除党籍后说:不管党认不认,我永远是党的女儿

1977年,谢静宜被开除党籍后说:不管党认不认,我永远是党的女儿

微史纪
2026-03-31 12:36:37
这是迄今为止,我见过最美的女人,不接受反驳

这是迄今为止,我见过最美的女人,不接受反驳

草莓解说体育
2026-04-03 15:08:02
一个是司令一个是副司令,后来司令被评为上将,副司令却成了大将

一个是司令一个是副司令,后来司令被评为上将,副司令却成了大将

史之铭
2026-04-02 17:18:28
定了!张雪机车无锡门店搬迁!

定了!张雪机车无锡门店搬迁!

江南晚报
2026-04-03 14:33:49
破案了!孙颖莎玩套路?被裁判警告 原来是蒯曼先去换球衣 太打脸了

破案了!孙颖莎玩套路?被裁判警告 原来是蒯曼先去换球衣 太打脸了

林子说事
2026-04-03 10:16:56
银行信贷部老同学揭秘“房价跌不跌已经不重要了…”

银行信贷部老同学揭秘“房价跌不跌已经不重要了…”

慧翔百科
2026-04-01 09:02:03
苹果公司被曝正在以极高价格收购市面上所有可用移动DRAM芯片

苹果公司被曝正在以极高价格收购市面上所有可用移动DRAM芯片

财联社
2026-04-03 14:03:17
纽约时报:特朗普如何在伊朗问题上把自己逼入绝境

纽约时报:特朗普如何在伊朗问题上把自己逼入绝境

新浪财经
2026-04-03 11:12:53
24岁科隆中场克劳斯与33岁女友官宣恋情,后者为健身网红

24岁科隆中场克劳斯与33岁女友官宣恋情,后者为健身网红

科学发掘
2026-04-03 18:38:33
惊心动魄!陈梦王曼昱3-2绝杀王艺迪陈幸同,晋级大满贯女双4强

惊心动魄!陈梦王曼昱3-2绝杀王艺迪陈幸同,晋级大满贯女双4强

观史搜寻着
2026-04-03 18:52:52
老板谢我拿下百亿订单递红包拆开仅200元,我辞职后全组45人跑路

老板谢我拿下百亿订单递红包拆开仅200元,我辞职后全组45人跑路

奶茶麦子
2026-04-03 14:28:09
打虎!中央政治局委员马兴瑞被查!

打虎!中央政治局委员马兴瑞被查!

江南晚报
2026-04-03 19:04:25
辛弃疾锁死词牌名的七大巅峰之作

辛弃疾锁死词牌名的七大巅峰之作

长风文史
2026-04-02 12:45:46
郑丽文将受大陆高规格接待!若3件关键事没成,回去必被边缘化?

郑丽文将受大陆高规格接待!若3件关键事没成,回去必被边缘化?

呼呼历史论
2026-04-03 15:21:35
2026-04-03 19:52:49
爱数学做数学
爱数学做数学
一线数学教师班主任
600文章数 1359关注度
往期回顾 全部

教育要闻

3月28日雅思小作文示范写作 | 动态混合图 不同搜索引擎使用量

头条要闻

吉林下大雪致珲乌高速发生事故 目击者:多车连环追尾

头条要闻

吉林下大雪致珲乌高速发生事故 目击者:多车连环追尾

体育要闻

冲击世界杯失败,80岁老帅一气之下病倒了

娱乐要闻

夏克立官宣再婚当爸?否认婚内出轨

财经要闻

专家称长期摄入“飘香剂”存在健康隐患

科技要闻

5万辆库存车,给了特斯拉一记重拳

汽车要闻

你介意和远房亲戚长得很像吗?

态度原创

房产
艺术
数码
游戏
家居

房产要闻

小阳春全面启动!现房,才是这波行情里最稳的上车票

艺术要闻

吴昌硕『扇画』老辣古拙

数码要闻

蓝宝石推出PULSE S RX 9060 XT 8G / PRO RX 9070 GRE 12G显卡

任天堂低分新片也能“带货” 助力经典神作销量登顶

家居要闻

温馨多元 爱的具象化

无障碍浏览 进入关怀版