冯章成
(安徽省合肥市第四十二中学中铁国际城校区 230031)
每年安徽中考数学压轴题,倍受中考命题者、试题研究者以及广大初中毕业班师生的青睐.2016年的数学压轴题更是如此,学生拿到题目有种似曾相识的感觉,的确如此.2016年的数学压轴题继续采用经典的基本模型作为背景,但又不拘泥于基本模型,在传承基本模型的基础上,精心研究,加以创新,拓展提高,发展学生的能力.一题多问的设计具有很好的层次性、启发性、关联性和发展性.下面就该题采用的模型以及该题的设计和具体解法赏析如下.
经典模型呈现: 已知,如图,PA=PO,QB=QO,∠APO=∠BQO=90°,点E为AB中点;求证:PE=QE,PE⊥QE.
分析这是两等腰直角三角形共一锐角顶点的经典模型,此模型的经典之处就在于:两斜边的夹角不论如何变化,上述结论恒成立.下面先来证明这两结论.
证明分别取OA、OB的中点C和D,连接CP、CE、DQ、DE.
∵点C、D、E分别是OA、OB、AB的中点,
∴DE和CE是△AOB的中位线,
∴四边形ODEC是平行四边形,
∴∠OCE=∠ODE.
∵PA=PO,QB=QO,∠APO=∠BQO=90°,
PC⊥OA,QD⊥OB,
∠PCO=∠QDO=90°.
∴PC=ED,CE=DQ,∠PCE=∠EDQ,
∴△PCE≌△EDQ,
∴PE=QE,∠CPE=∠DEQ.
∵DE∥OC,
∴∠OCE+∠CED=180°.
又∵∠PCE+∠CPE+∠CEP=180°,
∴∠OCE+∠CED=∠PCE+∠CPE+∠CEP,
即∠OCE+∠CEP+∠DEQ+∠PEQ=∠OCE+∠PCO+∠CEP+∠CPE,
∴∠PEQ=∠PCO=90°,
∴PE⊥QE.
2016年安徽中考压轴题原题呈现:
如图1,A,B分别在射线OM,ON上,且∠MON为钝角.现以线段OA,OB为斜边向∠MON的外侧作等腰直角三角形,分别是△OAP, △OBQ,点C,D,E分别是OA,OB,AB的中点.
(1)求证: △PCE≌△EDQ;
(2)延长PC,QD交于点R,
①如图2,若∠MON=150°,求证:△ABR为等边三角形;
参考答案及评分标准呈现:
(1)证明: ∵点C,D,E分别是OA,OB,AB的中点,
∴四边形ODEC是平行四边形,
∴∠OCE=∠ODE.
又∵△OAP, △OBQ都是等腰直角三角形,
∴∠PCO=∠QDO=90°,
∴∠PCE=∠PCO+∠OCE=∠QDO+∠ODE=∠EDQ.
∴△PCE≌△EDQ.(5分)
(2)①证明:如图1,连接OR.
∵PR与QR分别为线段OA与OB的中垂线,
∴AR=OR=BR, ∠ARC=∠ORC, ∠ORD=∠BRD.
在四边形OCRD中,∠OCR=∠ODR=90°, ∠MON=150°,∴∠CRD=30°.
∴∠ARB=∠ARO+∠BRO=2∠CRO+2∠ORD=2∠CRD=60°,
∴△ABR为等边三角形.(9分)
②解:如图2,由(1)知EQ=PE, ∠DEQ=∠CPE.
∴∠PEQ=∠CED-∠CEP-∠DEQ=∠ACE-∠CEP-∠CPE=∠ACE-∠RCE=∠ACR=90°,
即△PEQ为等腰直角三角形.
由于△ARB∽△PEQ,所以∠ARB=90°.
于是在在四边形OCRD中,∠OCR=∠ODR=90°,
∴∠MON=135°.
此时P、O、B在一条直线上,△PAB为直角三角形且∠APB为直角.
三个问题的设计层层递进,相互关联,具有一定的启发性和发展性.第一问直接把模型的证明方法展示出来了,不扭扭捏捏遮遮掩掩.可以说是起点低、易上手.符合学生的认知特点,使得不同认知水平、不同学习经历的学生都能迅速积极参与到问题的探究和解决中来.
[1]安徽省教育考试院. 2016年初中毕业学业考试试题、参考答案及评分标准[Z],2016:6-10.