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欧拉欧拉!2021河东一模24

 一个大风子 2022-02-06

       各位同学们大家好(其实我一点也不好)!

       自我们Cassell公众号建立以来,有不少友好的同志不时地会来找我们的npc做一些友好的交流。前几日,我们收到了某位同志的求救信号,他向我们吐槽并询问了一道题:

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       于是这一期,我们就给大家带来2021河东区中考一模数学的24题。

题目如下↓↓↓

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       不得不说,这位同学挑选的这个题目可谓是比较有趣的,很适合回忆。话不多说,我们来分析一下这道题吧。


       首先呢,题干给了我们一个等边△ABC,AB边在y轴上并且给了边长图片以及B点的坐标(0,图片)。通过这些信息其实我们其实就可以顺便把A点和C的坐标求出来(管他有用没用呢先求出来反正没坏处)。

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       看第一问,题目要求点D的坐标。那么点D是什么呢?显而易见,点D是等边三角形BC边的中线与x轴的交点。根据三线合一,我们可以得到∠OAD=30°。所以很显然,△AOD是个带有30°角的直角三角形。由于刚刚我们已经求出了点A的坐标,所以可以直接得到AO的长度为图片(怎么样,还是有点用的吧)。再根据30°角的正切值,就能瞬间得出OD的长度,即为4。

又∵D在x轴上。

∴D(0,4)


紧接着,我们再看第二问。

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首先,我们先跟着题把图画好……

当当!就是这样的啦!

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       题目让我们证明图中的B'D'和C'D相等。那么我们该如何下手呢?

       依旧是惯用思路,我们可以把问题放到三角形中去解决。又因为这道题给我们等边三角形这个极其好的条件,于是我们就可以考虑借助全等。

       由于AB'=AC',所以我们可以考虑连接一下AD'和AD,如下↓

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       我们只需要证明图中两个棕色的三角形全等,即可证明B'D'=C'D。

       接着分析,我们已经有了一对边相等,只需要再找两个角等或者一边一角即可证明全等……等下,我们再回忆下题目,题中似乎给了一个等边三角形,这让人很难不去想手拉手模型来构造全等(手拉手正好也是SAS证明全等,和我们需要的也正符合)。

       那么要用手拉手模型呢,我们首先要证明△AD'D是个等边三角形。这其实很简单:D'是D关于y轴的对称点,∴AD'=AD。又∵∠OAD=30°,∴∠D'AD=60°(三线合一),∴△AD'D显而易见是等边三角形。

       根据∠D'AD=∠DAC'=60°,我们可以迅速得出∠D'AB'=∠DAC'。又∵AD'=AD,AB'=AC'。我们就可以SAS证明两个棕色三角形全等了。

       于是,我们就可以得出结论:B'D'=C'D。


       图片图片接着看(ii),我们还是先根据题目画好图……(不要小看画图,画好一个草图是打出完美一击的第一步)

just like this

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       F点为B'D的中点,题目求当△ABC绕A旋转过程中D;F最长时△D'OF的面积。

       又是一道旋转求最值的问题。这一问解法不唯一,先给大家讲一下个人觉得最简单的一种:

       这种方法主要是根据F点是B'D的中点这个条件来推进的。根据中点,我们可以构建中位线,既在D'左边找一个很牛的点,暂且称它为G点,使D'为DG的中点,这样D'F就是△B'GD中GB'的中位线,GB'最长之时,D'F最长。

如下:

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       那么问题来了,什么时候B'G的长度最长呢?

       由于B'的运动轨迹是一个圆,那么我们不妨先把这个圆画出来吧。(以A为圆心,图片为半径)

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       从动图中我们可以更直观的看出线段B'G长度的变化情况(但是考试的时候可没有动图哦)。我们可以很简单的判断出来,当G,B',A共线时,GB'长度最长,当然,是B'在A点右侧时(证明方法很多,可以连接GA根据△AB'G的三边关系来判断,既两边之和应≥第三边,等于时B'G最长),既FD'最长。
如下图:
       

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       判断出何时FD'最长了,那么下一步如何求出△D'OF的面积呢

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       显然,D'O的长度为4。所以我们只需要得出F点的纵坐标即可。
       那么,再让我们好好看一下这个图。当三点共线时,我们会发现C'在y轴上。由于○A的半径为图片,∴可以得出C'点的坐标为(0,图片),于是我们可以很简单的得出B'点坐标为(3,图片)。又∵F点是B'D的中点,D点在x轴上,所以F点的纵坐标就是B'点纵坐标的一半,即为图片
       ∴S=图片


当然,我们也可以通过判断出F点的运动轨迹也是一个圆,且半径应该是○A的一半,再得出D'F最长时△D'OF的面积,这里就给大家一个动图:

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       其实这个方法也不算难,而且我个人也是比较喜欢通过判断运动轨迹来做题的,有意者可以私信Superbia Wang.或者关注公众号私信,学一下文章开头那位朋友,不时会有npc在线哦!

最后,B6的天使镇楼

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