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搞定“两圆一线”和“两线一圆”模型,中考再难的“存在性问题”也不丢分! ​

 苗苗幸福 2020-06-19

在近几年中考中,有这样一类热点题型很受中考命题人的青睐:它的题意构思非常精巧,解题方法非常灵活。

就连不少平时学的还不错的学生,在考试面对这类题型时,也大多有过这样的经历:

每次在考场上,看到题目时总是信心满满,答起卷子来更是“下笔如有神助”。但出考场一对答案就会猛地一拍大腿:“哎呦,天哪!还有一种情况呢,我当时咋就给忽略了呢?

没错,这类问题就是“存在性问题”。不论是中考还是平时模拟考试,它也总是大家最容易丢分的题型之一。

特殊三角形存在性问题

洋葱君初步统计了一下,仅2019年,就有40个以上的省、市地区的中考压轴题,都在考查存在性问题。

在这40多个省市地区的中考试题中,洋葱君特意找出了下面这4道题,可以说是其中非常典型的题目了,你能看出这些题都有什么特点吗?大致可以分为几类呢?

 ▲ 4道典型的中考“存在性问题”

经过洋葱君的总结,这4道中考题可以归为以下四类:

     

今天,洋葱君将讲解“特殊三角形存在性问题”(主要讲等腰三角形和直角三角形)。在阅读本文前,建议大家先理解动点问题的“三步分析法”(点击这里查看)。

“存在性问题”有哪些难点?

说起存在性问题,你的第一反应是什么?想不全、爱丢解?具体说来,大家总是丢解的原因主要有下面这3点:

(1)对图形特征不熟悉,对动点运动规律不了解

比如,对于等腰三角形的存在性:已知一条边不动,另一个点会“跑”,但是“跑到哪呢?”你可能就会很懵。

(2)很难将图形和函数结合分析

存在性问题,通常都要求学生既要了解图形特征,又要了解函数性质,对综合能力的要求较高。

(3)几何规律的代数表示

在解题过程中,经常需要把几何意义用坐标的形式表示,大家可能就会在认知和理解上存在一定难度。

那么,对于等腰三角形和直角三角形的存在性问题,有什么比较好的解题方法呢?洋葱君今天带来的“两圆一线”和“两线一圆”模型,一定能帮助到大家。

“两圆一线”模型:

解决等腰三角形存在性问题

对于等腰三角形,大家最容易遇到的一类存在性问题,就是“已知等腰△ABC的一边AB,问点C的位置该怎么找?”

怎么找呢?这里洋葱君告诉大家一个模型——“两圆一线”模型

什么意思呢?就是点C分别在“以A、B两点为圆心,AB为半径的两个圆、以及AB的垂直平分线上”。如下图所示,虚线上的所有点(除了重合和共线的情况)都满足等腰三角形,这就是两圆一线。

       

 ▲等腰三角形的“两圆一线”模型

下面以2019年山东济南的等腰三角形存在性问题为例来说明:

      

仔细分析题目之后,你会发现这道题目可以简化成:已知点A(0,8)、B(2,4),C和D分别从A,B出发向右运动,运动距离为m,问m为何值时△BCD是等腰三角形?

看过动点问题的分析方法后,我们应该知道要“先写出随着m变化,点C,D的坐标,分别为(m,8)和(m+2,4)。”

接下来重点问题来了,我们该怎么找等腰三角形呢?

这时,就要想到“两圆一线”模型,根据模型来找顶点的位置。

     

观察图形,我们发现在运动过程中,点B有三次落在虚线上,也就是有三个瞬间能构成等腰三角形,画出图形列方程就可以解出m的值。

滑动查看全部三种情况(点击图片可放大)

但细心的同学可能发现,这个模型说起来比较简单,但对我们的想象能力要求还是挺高的。那如果直观想象力不好,想象不出来图形运动状态该怎么办?

这里洋葱君再教大家一种代数的方法,这种方法对几何直观的依赖性比较小,适合作为“通法”来使用!

 

 ▲洋葱解题课中介绍了一种解决问题的“通法”,完整视频请在洋葱APP-初中数学人教版-中考二轮-存在性-等腰三角形存在性问题-构成等腰三角形查看

从上面的视频,我们可以看到:原来解决这类问题,还可以先表示长度,然后分类讨论列方程,最后再画图检验、舍掉不符合的情况。

      

这种“通法”适合大部分的同学,你学会了吗,快来试一试吧。

“两线一圆”模型:

解决直角三角形存在性问题

对于直角三角形存在性问题,同样有一个常用模型——“两线一圆”模型

即以AB为边构造直角三角形,点C的位置就在过点A和点B做线段AB的两条垂线上,以及以AB为直径的圆上。即AB与下图中虚线上的所有点(除去重合和共线的情况)都可以构成直角三角形。

     

 ▲直角三角形的“两线一圆”模型

下面以2019年河南题目为例,来做详细说明。

       

首先,还是可以将问题简化为“已知点C坐标(0,-2),点P在抛物线y=1/4x2+1/2x-2上运动,点M在直线y=-1/2x-2上运动,且P,M横坐标都为m,问m为何值时,△PCM是直角三角形。”

      

然后,先明确点P和点M的运动方式,或者说P和M的坐标分别为:(m,1/2m2+1/4m-2)和(m,-1/2m-2)。

同样,我们需要先找到构成直角三角形时,点P的位置。根据“两线一圆”模型,可以做下图这样的思考。

      

观察图形,我们发现在运动过程中,点P有两次落在虚线上(不考虑重合的情况),也就是有两个瞬间能构成直角三角形,画出图形列方程就能解出m的值。

出图形列方程就能解出m的值。



滑动查看第2种情况(点击图片可放大)

同样,为了照顾直观想象能力相对较弱的同学,洋葱君在这里再教大家一种万能的“通法”。

 

▲ 完整视频及更多题型请在洋葱APP中观看,视频位置:

初中数学人教版-中考二轮-最新中考压轴题-存在性-特殊直线的存在性

从视频中,我们可以看到,这个问题还可以先分类讨论直角顶点的位置;再画图检验、舍掉不符合的情况;最后再列方程求解。

      

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