本题选自2022年河池中考数学填空压轴题,以正方形为背景,考查正切值的求法,难度中等,适合用于训练几何求值的能力。 【题目】 (2022·河池)如图,把边长为1:2的矩形ABCD沿长边BC,AD的中点E,F对折,得到四边形ABEF,点G,H分别在BE,EF上,且BG=EH=2/5BE=2,AG与BH交于点O,N为AF的中点,连接ON,作OM⊥ON交AB于点M,连接MN,则tan∠AMN= . 【答案】 5/8 【分析】 求正切值(三角函数),关键是确定直角三角形。那么可以发现∠AMN在Rt△AMN中,只需根据已知条件求出AM的长即可。 先把题目的已知条件标记在图中。 如果可以求出AM或者BM的长即可。 【方法一】 根据条件易得△ABG≌△BEH(SAS),进而得到AG=BH,且AG⊥BH。 因为正方形,可以得到∠ABG=∠AOB=90°, 那么就可以得到△ABO∽△AGB,进而得到OA/OB=BA/BG=5/2。 此时,观察可以发现∠AON=∠BOM=90°﹣∠AOM, ∠OBM=∠OAN=90°﹣∠BAG, 则可以得到△OBM∽△OAN, 那么就可以得到BM/AN=OB/OA, 即BM/2.5=2/5, 所以得到BM=1,那么AM=4就出来了。 此时可以得到tan∠AMN=AN/AM=2.5/4=5/8。 【方法二】 遇到垂直,一般优先考虑构造垂直。 如图,过点O分别AB、AF的垂线,垂足分别为Q、P。 那么就可以得到一个射影定理的模型, 因为BG=2,AB=5,根据勾股定理可以得到AG=√29。 再根据△ABO∽△AGO,可以得到AO/BO=AB/BG=5/2。 那么就可以得到BO与AO的长, 进而求得OQ=50/29,BQ=20/29。 那么就可以得到AP=OQ=50/29,进而得到PN=AN﹣AP=5/2-50/29。 如上图,可以得到两个三角形相似△OQM∽△OPN,相似比为2/5。 那么就可以得到QM=2/5PN=1-20/29=20/29。 所以BM=BQ+QM=20/29+9/29=1, 那么AM=4, 结果与上面的一样。 【方法三】 如下图,不直接求AM,过点N作NQ⊥BH,交BH于点P,把∠AMN进行转化,可以得到∠AMN=∠AON=∠ONQ。 那么只需在Rt△OPN中进行求解即可。 易得△ABG≌△BEH(SAS),得到AG与BH垂直且相等, 还可以得到AG与NQ平行且相等。 那么AN=GQ=2.5。 此时可以得到BG/GQ=2/2.5=4/5。 那么就可以得到BO/OP=4/5。 根据相似可以得到 AO/BO=AB/BG=5/2, BO/OG=BE/EH=5/2, OG/PQ=BG/GQ=4/9, 可以考虑设OG=8x, 那么OB=20x,AO=50x,AG=58x, 那么就可以得到PQ=18x, 则PN=58x-18x=40x, OP=25x, 则tan∠AMN=tan∠ONP =OP/PN =25x/40x =5/8。 上面证明∠AMN=∠AON是根据四点共圆得到。 【总结】 几何求值问题,常常考虑勾股、相似、三角等知识进行求解。与正方面有关的更多模型及解题技巧请看《中考数学压轴题全解析》。 |
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