2010年各地中考數(shù)學對矩形問題的考查出現(xiàn)了許多創(chuàng)新題,這些創(chuàng)新題具有情景的新穎性、設問的靈活性等特點。下面舉例說明。
一、操作探究
例1 (河南省)(1)操作發(fā)現(xiàn)
如圖1,在矩形ABCD中,E是AD的中點,將△ABE沿BE折疊后得到△GBE,且點G在矩形ABCD內(nèi)部。小明將BG延長交DC于點F,認為GF=DF,你同意嗎?說明理由。
?。?)問題解決
保持(1)中的條件不變,若DC=2DF,求的值。
?。?)類比探究
保持(1)中的條件不變,若DC=n?DF,求的值。
解析:(1)同意。連接EF,
因為∠EGF=∠D=90°,EG=AE=ED,EF=EF,
所以Rt△EGF≌Rt△EDF,GF=DF。
?。?)由(1)知,GF=DF。設DF=x,BC=y,則有GF=x,AD=y。因為DC=2DF,所以CF=x,DC=AB=BG=2x,則BF=BG+GF=3x。
在Rt△BCF中,BC2+CF2=BF2,即y2+x2=(3x)2,所以y=2x??傻?=。
?。?)由(1)知,GF=DF。設DF=x,BC=y,則有GF=x,AD=y。
因為DC=n?DF,所以DC=AB=BG=nx,
CF=(n-1)x,BF=BG+GF=(n+1)x。
在Rt△BCF中,BC 2+CF2=BF2,即y2+[(n-1)x]2=[(n+1)x]2。
所以y=2x,可得==或。
點評:本題從簡單的矩形、三角形入手,探討圖形的折疊、線段的長度變化,在條件發(fā)生變化時,類比探究代數(shù)式取值的變化。既考查了數(shù)學基礎(chǔ)知識,也考查了數(shù)學思維能力。
二、折疊
例2 (江蘇省連云港市)在矩形紙片ABCD中,AB=5,AD=4,將紙片折疊,使點B落在邊CD上的B′處,折痕為AE,在折痕AE上存在一點P到邊CD的距離與到點B的距離相等,則此相等距離為__________。
解析:如圖2所示,連接BB′,由題意可知△ABB′為等腰三角形,AE垂直平分BB′。由線段的垂直平分線的性質(zhì)可知,直線AE上的每一點到點B和到點B′的距離相等。則要在AE上找出到邊CD的距離與到點B的距離相等的點P,只要過點B′作CD邊的垂線,與AE的交點即為所求點P。所以圖2中,BP=B′P且B′P⊥CD。易證四邊形BEB′P為菱形。
在R149f0f699e636f1cb888b44028525e8bt△ADB′中,易得DB′=3,所以CB′=2。在Rt△CEB′中,CB′=2,
設B′E=x,則CE=4-x,所以(4-x)2+4=x2,解得x=。
點評:圖形折疊類問題的解決總是離不開軸對稱、勾股定理等基礎(chǔ)知識,此類問題考查同學們的動手能力及空間想象能力。本題設計的問題是尋找到與已知線段和已知點的距離相等的點。需要大家在充分理解題意的條件下,聯(lián)系已學知識轉(zhuǎn)化應用,再應用菱形的性質(zhì),最終將問題轉(zhuǎn)化為熟悉的折疊類問題。
三、剪、拼
例3 (山東省威海市)如圖3-①,將一張矩形紙片對折,然后沿虛線剪切,得到兩個(不等邊)三角形紙片△ABC、△A1B1C1。
﹙1﹚將△ABC、△A1B1C1按如圖3-②所示擺放,使點A1與B重合,點B1在AC邊的延長線上,連接CC1交BB1于點E。求證:∠B1C1C=∠B1BC。
﹙2﹚若將△ABC、△A1B1C1按如圖3-③所示擺放,使點B1與B重合,點A1在AC邊的延長線上,連接CC1交A1B于點F。試判斷∠A1C1C與∠A1BC是否相等,并說明理由。
?。?)寫出問題﹙2﹚中與△A1FC相似的三角形______________。
解析:(1)如圖3-④,依題意知,
△ABC≌△A1B1C1,則有AB= A1B1,∠A=∠1,
所以∠3=∠A=∠1,BC1∥AC。
又知BC1=AC,所以四邊形ABC1C是平行四邊形,∠4=∠7=∠2。
因為 ∠5=∠6,所以 ∠B1C1C=∠B1BC。
﹙2﹚∠A1C1C =∠A1BC。
理由如下:如圖3-⑤,依題意,知△ABC≌△A1B1C1,
所以 AB=A1B1,BC1=BC,∠1=∠8,
∠A=∠2。
所以 ∠3=∠A,∠4=∠7。
因為 ∠1+∠FBC=∠8+∠FBC,
所以 ∠C1BC=∠A1BA。
因為 ∠4=(180°-∠C1BC),∠A=(180°-∠A1BA),
所以 ∠4=∠A,∠4=∠2。
因為 ∠5=∠6,所以 ∠A1C1C=∠A1BC。
﹙3﹚△C1FB, △A1C1B,△ACB。
點評:此題以同學們熟悉的圖形為背景,提供了觀察和操作的機會。通過矩形的“剪與拼”,考查了大家的動手操作能力和計算能力。