江蘇省無(wú)錫市蠡園中學(xué)九(7)班 于 點(diǎn)
上周五的午間,我和幾位好朋友正圍坐在一起“吹?!?。突然,我同桌沖了進(jìn)來(lái),手里揮著幾張紙,興沖沖地對(duì)我們說(shuō):“來(lái),看看這道中考題!”于是,我們的話題與注意力馬上轉(zhuǎn)移到試題上。
考題再現(xiàn)如圖1,已知∠MON=120°,點(diǎn)A、B分別在OM、ON上,且OA=OB=a,將射線OM繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到OM′,旋轉(zhuǎn)角為α(0°<α<120°且α≠60°),作點(diǎn)A關(guān)于直線OM′的對(duì)稱點(diǎn)C,畫直線BC交OM′于點(diǎn)D,連接AC、AD,有下列結(jié)論:①AD=CD;②∠ACD的大小隨著α的變化而變化;③當(dāng)α=30°時(shí),四邊形OADC為菱形;④△ACD面積的最大值為。其中,正確的是____。
圖1
顯然,根據(jù)對(duì)稱性,我們可以知道OM′是AC的垂直平分線,所以AD=CD。哈哈,結(jié)論①太簡(jiǎn)單了!
圖2
再看結(jié)論②。角度?旋轉(zhuǎn)?我的腦海中閃出一個(gè)字——圓。不管了,試試再說(shuō)。如圖2,我以O(shè)為圓心,OA長(zhǎng)為半徑作⊙O,根據(jù)“圓的內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ)”可得∠ACB=180°-∠E=180°-60°=120°,所以∠ACD=60°。所以結(jié)論②是錯(cuò)誤的。
做完一半的題目,我松了一口氣,心想前面的兩題不難,但是后面的應(yīng)該不會(huì)這么簡(jiǎn)單吧。于是,我又埋頭苦干了。當(dāng)α=30°時(shí),∠COD=∠AOD=30°,又因?yàn)镺C=OA,所以△AOC是等邊三角形。另一方面,由于DC=DA,∠ACD=60°,所以△ACD也是等邊三角形。故OC=OA=AC=AD=CD,因此,四邊形OADC為菱形。所以結(jié)論③也正確。
做完前三問(wèn),我有些沾沾自喜,看向同桌,她卻淡定地說(shuō):“別急,還有一個(gè)結(jié)論呢!”我一看,不就是求最大面積嘛。由于△ACD是等邊三角形,所以只要邊長(zhǎng)取得最大值,面積就相應(yīng)地取得最大值。在圖2中,AC是☉O的一條弦,如果最大,只要是直徑就可以了。接下來(lái)就看看能否取得這種情形即可:由于∠AOC=2α,所以當(dāng)α=90°時(shí),∠AOC=180°,此時(shí),AC即為直徑。接下來(lái)就可求得△ACD的面積=,化簡(jiǎn)結(jié)果為所以④也正確。
這道關(guān)于幾何變換(旋轉(zhuǎn)、翻折)的題目,其奧秘就在于變換前后重合的量相等,雖只是填空,但解題時(shí)也需小題大做。對(duì)于一些常見題型,我們要有一些基本的應(yīng)對(duì)策略。如果遇到一些特殊角度,我們?cè)诮忸}時(shí)也要學(xué)會(huì)聯(lián)想相關(guān)的特殊性質(zhì)。
教師點(diǎn)評(píng)
選正確結(jié)論的問(wèn)題一直是難點(diǎn),小作者從旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱的基本性質(zhì)入手,層層遞進(jìn),引入“圓”并最終解決該圖形變換問(wèn)題。同學(xué)們仔細(xì)體會(huì),角在圓中變?yōu)椤皥A周角,圓心角”,線段在圓中變?yōu)椤跋?、直徑”,從而可以發(fā)現(xiàn)不變的量及變換的量的最值,是不是收獲很大?