劉志鳳
由中招命題人員巧妙設(shè)計(jì)、精心推敲而成的中招試題,以其精準(zhǔn)、新穎的特點(diǎn)受到師生們的青睞,若能抓住一些典型題目,深入研究,多進(jìn)行變式訓(xùn)練,將能使學(xué)生更深刻、更系統(tǒng)地掌握數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法分析問題、解決問題的能力.現(xiàn)舉例探討如下.
例題 (2006年德州市中考題)兩個(gè)全等的含30°和60°角的三角板ADE和三角板ABC如圖1所示放置,E,A,C三點(diǎn)在一條直線上,連接BD,取BD的中點(diǎn)M,連接ME,MC.試判斷△EMC的形狀,并說(shuō)明理由.
解:△EMC的形狀是等腰直角三角形.證明如下.
連接AM.由題意可得DE=AC,∠DAE+∠BAC=90°.
∴∠DAB=90°.
又∵DM=MB,所以MA= DB=DM,∠MAD=∠MAB=45°.
∴∠MDE=∠MAC=105°,∠DMA=90°.
∴△EDM≌△CAM.
∴∠DME=∠AMC,EM=MC.
又∠DME+∠EMA=90°,故∠EMA+∠AMC=90°.
∴CM⊥EM.所以△EMC的形狀是等腰直角三角形.
變式1 在圖1中,連接AM得到圖2.已知ME,MC分別交AD,AB于P,Q,連接PQ.
(1) 判斷線段AM與線段BD的位置關(guān)系,并說(shuō)明理由.
(2) 判斷△PMQ的形狀,并說(shuō)明理由.
(3) 點(diǎn)D,E,A,M是否在同一個(gè)圓上?點(diǎn)B,C,A,M呢?
評(píng)析: 完成一道題目后,多問幾個(gè)為什么,多觀察、多思考,其意義將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)做題本身.
變式2 在圖2中,令△EMC繞點(diǎn)M旋轉(zhuǎn),則通過(guò)對(duì)圖形運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程的探究,可順利解決下面兩例中招題.
1. (2006年聊城市)如圖3,在等腰Rt△ABC中,P是斜邊BC的中點(diǎn),以P為頂點(diǎn)的直角的兩邊分別與邊AB,AC交于點(diǎn)E,F(xiàn),連接EF.當(dāng)∠EPF繞頂點(diǎn)P旋轉(zhuǎn)時(shí)(點(diǎn)E不與A,B重合),△PEF也始終是等腰直角三角形,請(qǐng)你說(shuō)明理由.
2. (2007年臨沂市)如圖4(1),已知△ABC中,AB=BC=1,∠ABC=90°,把一塊含30°角的直角三角板DEF的直角頂點(diǎn)D放在AC的中點(diǎn)上(直角三角板的短直角邊為DE,長(zhǎng)直角邊為DF),將直角三角板DEF繞D點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn).
(1) 在圖4(1)中,DE交AB于M,DF交BC于N.
① 證明DM=DN;
② 在這一旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,直角三角板DEF與△ABC的重疊部分為四邊形DMBN.請(qǐng)說(shuō)明四邊形DMBN的面積是否發(fā)生變化.若發(fā)生變化,請(qǐng)說(shuō)明是如何變化的;若不發(fā)生變化,求出其面積.
(2) 繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至如圖4(2)的位置,延長(zhǎng)AB交DE于M,延長(zhǎng)BC交DF于N,DM=DN是否仍然成立?若成立,請(qǐng)給出證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(3) 繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至如圖4(3)的位置,延長(zhǎng)FD交BC于N,延長(zhǎng)ED交AB于M,DM=DN是否仍然成立?請(qǐng)寫出結(jié)論,不用證明.
變式3 在例題中,令三角板BAC繞點(diǎn)A沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(為簡(jiǎn)單起見,令旋轉(zhuǎn)角不大于90°),如圖5.
(1) ∠EM′C′的大小與∠EMC相比是否發(fā)生了變化?若發(fā)生了變化,說(shuō)明如何變;若沒有變,說(shuō)明理由.
(2) 以D,E,A,M′為頂點(diǎn)的四邊形能否成為矩形?若能,請(qǐng)說(shuō)出旋轉(zhuǎn)角;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
評(píng)析: 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)變化思想,是這幾年中考命題的主軸,我們應(yīng)注意平時(shí)的訓(xùn)練.
變式4 如圖6,將圖1中三角板AED和ACB分別沿AD,AB翻折至△ADE′,△ABC′,連接ME′,MC′,試判斷△ME′C′的形狀,并說(shuō)明理由.
變式5 將例題中條件“兩個(gè)含30°角的三角板”改為“兩個(gè)全等的任意直角三角形紙片”,其他條件不變,如圖7.不妨令∠DAE≤45°,則變式1中的結(jié)論是否仍然成立?
評(píng)析: 這種放寬條件將結(jié)論推廣的問題,也是近幾年中考命題的一個(gè)重要方向.
變式6 如圖8(1),直線l過(guò)等腰Rt△DAB的直角頂點(diǎn)A,過(guò)D,B分別作DE⊥l于E,BC⊥l于C.
(1) 試判斷△DEA和△BCA是否全等,并說(shuō)明理由.
(2) 當(dāng)直線l繞點(diǎn)A沿逆時(shí)針方向,由圖8(1)旋轉(zhuǎn)到如圖8(2)所示位置時(shí),(1)中結(jié)論是否成立?為什么?
(3) 在(2)中,連接CD,BE,則在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,以B,C,D,E為頂點(diǎn)的四邊形能成為等腰梯形嗎?為什么?
(4) 試說(shuō)明在(2)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,DE2+BC2的值為定值.
評(píng)析: 由這道題我們可以看出,有些題目看似相互無(wú)關(guān),實(shí)際是圖形按一定規(guī)則演變的結(jié)果.做題時(shí)能看透這一點(diǎn),會(huì)快速準(zhǔn)確地解答.
綜上可以看出,從題目的條件、結(jié)論、背景等方面入手,對(duì)原題加以改造創(chuàng)新,既有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,又使學(xué)生在觀察探究中,進(jìn)一步明晰問題的來(lái)龍去脈,優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果.
變式訓(xùn)練提示或答案
變式1 (1) 由AM是Rt△DAB斜邊上的中線,可知AM垂直平分線段BD.
(2) △PMQ為等腰直角三角形.證∠PMQ=90°及△DMP≌△AMQ,可得MP=MQ.
(3) 取AD的中點(diǎn)O,則易證OE=OD=OA=OM.同理點(diǎn)B,C,A,M也共圓.
變式2 1. 證明方法同變式1的第(2)小題.
2. (1) ① 連接DB.證△BMD≌△CND或△ADM≌△BDN,可得DM=DN.
② 四邊形DMBN的面積不發(fā)生變化.由①知S△BMD =S△CND .
∴S四邊形DMBN =S△DBN +S△DMB =S△DBN +S△DNC =S△DBC = S△ABC = .
(2) DM=DN仍然成立,證明略.
(3) DM=DN仍成立.
變式3 (1) 在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,始終有∠EM′C′=90°.由變式1中第(3)小題知M′,A,E,D四點(diǎn)共圓,∠ADE=∠AM′E.同理M′,A,C′,B′四點(diǎn)共圓,∠AM′C′=∠AB′C′,所以∠EM′C′=∠AM′E+∠AM′C′=∠ADE+∠AB′C′=90°.
(2)能.當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為30°,即∠DAB′=120°時(shí),易得∠EAM′=90°.又因∠DEA=90°,∠AM′D=90°,所以四邊形DEAM′為矩形.
變式4 △ME′C′為等腰直角三角形,證△ME′D≌△MC′A可得.
變式5 結(jié)論仍成立.
變式6 (1) 全等,理由略.
(2) 成立.
(3) 不能.因DE∥BC,若DE=BC,則四邊形BCDE為平行四邊形,不是等腰梯形;若DE≠BC,由DC= ,BE= ,可知DC≠BE.
(4) 在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,有DE2+BC2=DE2+AE2=AD2,由AD為定值,可知DE2+BC2為定值.
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?!?/p>