中考數壓軸題之費馬點模型
這期這道題並不是中考真題,我也沒找到是哪裡的模考題,但是不影響這道題的重要性,這種型別的題目,同學們如果做過總結,會發現很簡單,如果不做總結,考試時間都給你想你也想不出來,下面我們就來看看這道題吧
第一問,求∠A+∠C的度數,這個很簡單,就是270°。
第二問讓我們連線BD,探究一下三條邊之間的關係
這關係看不出來,我們可以
拿尺子量一下
,發現不是加和關係,那麼考慮勾股定理關係,發現就是它。這裡要注意一下,有的題目會讓我們猜測關係,但是關係往往不是那麼容易看出來的,所以我們有必要藉助一些工具,比如刻度尺,量角器這些來進行輔助猜測。
既然判斷出是勾股定理關係,那麼我們該怎麼證明呢?
首先想到是要把它們放到一個三角形當中去,可是這個三角形在哪裡呢?
這邊就需要同學們積累一下了,遇到這種
邊相等,且存在勾股定理關係
的,我們要想到
旋轉
。
我們將紅色的三角形繞點B順時針旋轉60°到藍色的三角形的位置,因為BA=BC,所以旋轉過來剛好能重合,
我去居然這麼巧
!
其實就是因為相等才想到旋轉的,這種技巧需要大家記憶,否則你考試很難考自己想出來的
。
之後我們就發現,AD=CD’,BD=BD’,可是好像還是沒有把這三條邊放到一個三角形當中去,不急,我們還要連線DD’,這樣△BDD’就是等邊三角形,
怎麼突然它就是等邊三角形了
?因為我旋轉了60°,而且BD=BD’,所以它自然是等邊三角形。那麼後面就簡單了,BD與DD’是相等的,所以三條邊都轉化到了△CDD’當中,那麼問題就轉化為證明∠DCD’=90°了。
根據第一問,我們知道∠A+∠C=270°,而∠A經過旋轉應該等於∠BCD’。所以用周角360°減去270°,就得到∠DCD’=90°,此題得解。
第三問
有一點E在四邊形內部運動,然後滿足一個勾股關係,讓我們求出E的路徑長度。我相信大部分同學讀到這道題內心已經放棄了,這都是什麼玩意兒內部運動?路徑長度?怎麼動我都不知道,還求路徑,還要找直角三角形,太難了!!確實,這道題很難,但是難者不會,會者不難。做好積累很重要。
這道題第二問和第三問其實都類屬於
費馬點模型
嗯,數學家都搬出來了,知道這道題為啥那麼難了吧
不同的是費馬點是旋轉後要拉成直線,這種問題是要放到一個三角形當中去
。
費馬點問題解決的關鍵就在於
旋轉,你說這種旋轉輔助線怎麼可能不做積累你就能想到呢
?
回到這道題,我們怎麼旋轉呢?
在解決這個問題之前,我們還要解決一個小問題,題目說點E是在四邊形內部的,其實點E是在△ABC內部的
因為如果點E在△ABC外部,那麼BE就是最長邊,顯然不能滿足題目所給的等式,題目給的等式要求我們AE是最長邊。之後,開始旋轉
將
褐色三角形
旋轉60°到變為
綠色三角形
,並且連線EE’,同樣的方法能證明△BEE’是等邊三角形,這樣我們要求的三條邊又都放到了△EE’C當中去了,根據題意,三邊滿足勾股關係,因此△EE’C為直角三角形
非常高興,領悟到了出題人的意思,但是接下來,又傻眼了,這點E的軌跡又是啥
?
先捋一捋,我們現在知道了∠E’EC=90°,再觀察一下,發現,∠BEE’=60°,原因是等邊三角形,這樣就有線索了,∠BEC恆等於150°,到這就要想到圓周角了。
這就是
定弦定角的隱圓
模型了,當我們知道一條定長線段,且有一個點與線段組成的角是固定的,我們就要立馬想到,
所有的點是在一個圓弧
上的
因此點E一定在一個圓上面,我們只要把這個圓的圓心找出來就行了。
我們知道∠BEC恆等於150°,因此∠F=30°這邊是用
圓的內接四邊形定理
,那麼圓心角BC’C=60°,所以△BCC’是等邊三角形,所以BC=BC’=1,圓C’的半徑為1,且點E在弧BC上運動,自然能求出軌跡長度為π/3,這道題就解完了。
下面開始進行技術總結
1.要能認出是費馬點模型,並且記住旋轉這個輔助線的作法,如果臨場想不到,這類題目幾乎無可能做出來
2.學會用工具去輔助判斷題目的猜想,別隻是盯著看
3.定弦定角的隱圓模型要熟悉,平時多去訓練,保證考場上第一時間想到