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中考压轴题中的动点动线段(浙江温州第24题)

时间:2024-02-02 11:34:17

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中考压轴题中的动点动线段(浙江温州第24题)

中考压轴题中的动点动线段(浙江温州第24题)

这年头,中考数学压轴题中,不弄个动态点或线段,都不好意思说自己能压轴。动点问题以及由此引申的动线段、动直线、动多边形等,基本的思路还是引入参数,用字母表示,从而完成从形到数的转换,其间也有可能会建立坐标系,与函数关联。解决这一类问题,首先要读懂题目描述的运动过程,理解源动点、从动点以及它们之间的数学逻辑,再探究运动过程中各参数、变量的变化规律,匹配相应的数学模型,最后顺利找到解题思路。

题目

如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,DE、BF分别平分∠ADC、∠ABC,并交线段AB、CD于点E、F(点E、B不重合)。在线段BF上取点M、N(点M在BN之间),使BM=2FN,当点P从点D匀速运动到点E时,点Q恰好从点M匀速运动到点N,记QN=x,PD=y,已知y=-6/5x+12,当Q为BF中点时y=24/5。

(1)判断DE与BF的位置关系,并说明理由;

(2)求DE,BF的长;

(3)若AD=6

①当DP=DF时,通过计算比较BE与BQ的大小关系;

②连接PQ,当PQ所在直线经过四边形ABCD的一个顶点时,求所有满足条件的x的值.

解析:

(1)一个四边形,有一对直角,则剩下两个角互补,这对补角的角平分线的关系是平行,这在八年级四边形章节中就已经学习过,理由是∠ADC+∠ABC=180°,由角平分线进一步得到∠ADE+∠ABF=90°,而∠ADE+∠AED=90°,所以∠AED=∠ABF,可证明DE平行BF;

(2)请注意理解“当点P从点D匀速运动到点E时,点Q恰好从点M匀速运动到点N”与y=-6/5x+12之间的联系。即y就是点P运动的路程,当点P走完全程即DE长度时,点Q也走完全程,并且从点M到达点N,这意味着NQ的长度x=0,回到关系式中,当x=0时,y的值就是DE的长,等于12,而当y=0时,x的值就是MN的长,为10;

再利用“当点Q为BF中点时y=24/5”,将y=24/5代入,求出x值,即NQ长为6,由等式FQ=BQ,得到FN+x=10-x+BM,将其中的BM换成2FN,得FN+x=10-x+2FN,将x=6代入可求出FN=2,于是BM=4,最后求出BF=16;

(3)作为本题的难点,新增的条件AD=6究竟能推导出多少可用条件?

AD=6,DE=12,并且△ADE是一个直角三角形,想到了什么?

对,含30°角的直角三角形,再由这个突破口想下去,整个四边形ABCD内,边和角都能求出来,不妨先做这个准备工作。

①连接EM,为什么想到这条辅助线,其实从前面计算结果中可以发现DE=12,而BM=4,所以可以求出FM=16-4=12正好等于DE,同时DE∥FM,连接之后顺势得到平行四边形DEMF,如下图:

观察△BEM,可证明它是一个含30°底角的等腰三角形,这种特殊三角形的三边之比满足1:1:√3,因此可求出BE=4√3.

而EM=DF=4,结合题目中给出的条件DP=DF,可知此时y=4,代入y=-6/5x+12中求得x=20/3,于是QM=10/3,BQ=22/3,再来比较这两个数,平方之后发现BE<BQ;

②通过前面对点P运动过程的观察,发现第一个经过的顶点就是点D,即当x=10时;

第二个经过的点是点A,如下图:

容易证明△AEP∽△ABQ,得到比例式为AE:AB=PE:QB,其中AE=6√3,BE=4√3,因此AB=10√3,PE=12-y,QB=BM+QM=4+(10-x)=14-x,将其中的y替换成-6/5x+12之后,就能求出x的值了,解得x=14/3;

第三个经过的点是点C,如下图:

容易证明△CFQ∽△CDP,得到比例式为CF:CD=FQ:DP,其中CF=8,CD=12,FQ=2+x,DP=y,同样把y代入,求得x=10/3;

而无论x为何值,直线PQ均不经过点B.

解题反思

如果说这道题的最后一问,都是特殊的基本图形构成,想必不会有人反对,事实上,当AD=6这个条件给出之后,整个图形就已经“特殊化”了,我们可以一起来看看有哪些特殊图形在内,如下图:

含30°角的两个直角三角形,一个内角含60°的平行四边形,一个顶角为120°的等腰三角形,其实通过计算我们发现CD=DE,且它们的夹角为60°,这意味着还隐藏着一个等边三角形,只是本题解法中尚未探究它,这也给这道题继续拓展留下了空间。

这道题的难不同于“刁难”,学生可能遇到的障碍在于理解y=-6/5x+12这样表示两条线段关系的方式,我们平时在描述线段之间关系的时候,多数是“相等”、“一半”、“几倍”这样的语言,突然出现一次函数关系,也是对函数概念的理念深入理解,函数不就是关系嘛!和前面那些语言有区别吗?

温州压轴题还曾出现过一次函数,与全国各地喜欢用二次函数压轴一样,这个地方的中考很有自己的特色,同时也说明一点,对教材钻研足够深,对用什么知识点来压轴,实在是得心应手,的确不必“偏爱”二次函数,当然,也只有命题中的超一流高手,具备这样的水准。

这道题给人的感觉就是,上手感觉有点懵,渐渐用常规常法尝试,发现走得通,当然路并不是很好走,当最后到达终点,再回顾,原来不难。

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