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2011年泰州中考数学第28题解析

2021-12-22张美娟焦建林

数理化解题研究 2021年35期
关键词:半轴平分线顶点

张美娟 焦建林

(江苏省泰兴市洋思中学 225400)

一、原题呈现

2011年泰州中考第28题:在平面直角坐标系xOy中,边长为a(a为大于0的常数)的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P,顶点A在x轴正半轴上运动,顶点B在y轴正半轴上运动(x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含原点O),顶点C、D都在第一象限.

(1)当∠BAO=45°时,求点P的坐标;

(2)求证:无论点A在x轴正半轴上、点B在y轴正半轴上怎样运动,点P都在∠AOB的平分线上;

(3)设点P到x轴的距离为h,试确定h的取值范围,并说明理由.

二、试题分析

这试题来源于苏科版教材八年级(下)第95页的第22题:如图,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,正方形A′B′C′D′的顶点A′与点O重合,将正方形A′B′C′D′绕点A′旋转,在这个过程中,这两个正方形的重叠部分的面积会发生变化吗?

该试题保留了原来的正方形ABCD,并把正方形ABCD放置到平面直角坐标系中,然后让正方形ABCD的顶点A和顶点B分别在坐标轴上运动,保持边长不变.

重点考查点的坐标、勾股定理、全等三角形、三角形的中位线、角平分线定理的逆定理、等弧所对的圆心角相等、不等式组、三角函数等知识点.

这种命题方式是从教材出发,充分挖掘教材的命题价值,一方面关注了学生的应试心理,另一方面,引导教师教学要追本溯源,发挥教材的教学价值.

三、解法探索

(2)本小题我们可以从多个角度、用多种方法解决.

方法1要证明点P在∠AOB的平分线上,其实就是要说明点P到∠AOB的两边距离相等,因此就可以考虑经过点P分别作OA、OB的垂线段,垂足分别为点F、点E,如图2.因为∠AOB=90°,∠EPF=90°.由(1)可知,∠BPA=90°,所以∠EPB=∠FPA.由(1)可知,PB=PA,所以△EPB≌△FPA(AAS),所以PE=PF,即点P到∠AOB的两边距离相等.所以无论点A在x轴正半轴上、点B在y轴正半轴上怎样运动,点P都在∠AOB的平分线上.

方法3要证明点P在∠AOB的平分线上,其实就是要说明点∠AOP(或∠BOP)=45°,那原来图形中有

(3)过点P作PG⊥x轴于点G,因为点P到x轴的距离为h,所以PG=h.

好的中考试题不仅考查数学知识和数学素养,还应该具有充分的发展性,让学生有回味无穷的感觉.

总之,本题的本质就是 “由特殊及一般”,通过减少或弱化条件实行一般化,利用数形结合由数量关系和图形关数形结合,以及对现象提出质疑、猜想结论并验证结论,建构模型解决问题等等都是创新的方法,这些方法是联结数学知识与迁移创新之间的桥梁.

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