立足教材母题 突破模型思维
2023-05-30李铭辉梁诗埼苏立鹏
李铭辉 梁诗埼 苏立鹏
试题的改编、创作离不开“题源”,而课本则是最好的“题源”地.下面举例介绍以教材例题为“母题”的中考压轴题.
一、真题再现
例(2022·四川·达州)某校一数学兴趣小组在一次合作探究活动中,将两块大小不同的等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形CDE,按如图1的方式摆放,∠ACB=∠ECD=90°,随后保持△ABC不动,将△CDE绕点C按逆时针方向旋转α(0°<α<90°),连接AE,BD,延长BD交AE于点F,连接CF.该数学兴趣小组进行如下探究,请你帮忙解答:
(1)【初步探究】如图2,当ED∥BC时,则α_____.
(2)【初步探究】如图3,当点E,F重合时,请直接写出AF,BF, 之间的数量关系:_________.
(3)【深入探究】如图4,当点E,F不重合时,(2)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出推理过程;若不成立,请说明理由.
(4)【拓展延伸】如图5,在△ABC与就是△CDE中, ,若 , (m为常数).保持△ABC不动,将 绕点C按逆时针方向旋转α( ),连接 , ,延长 交 于点F,连接 ,如图6.试探究 , , 之间的数量关系,并说明理由.
二、溯本追源
北师大教学参考用书八年级下册173页例2的问题是这样的:
(1)如图,P是等边三角形ABC内一点,将△PBC绕点B旋转到△P′BA的位置,请确定△P′BA的形状. 这一题把旋转寓于等边三角形这个特殊图形之中,考查了旋转的性质,同时运用等边三角形的性质与判定进行推理论证.接下来的(2)问仿照(1)题,你还能编拟出怎样的问题?
本题以此为基础,提出了旋转与其他特殊三角形的结合——等腰直角三角形、一般直角三角形,并在此基础上从全等过渡到相似,利用对相似图形比例关系的考查提出线段间数量关系的问题.
三、思路分析
(1)根据等腰直角三角形的性质,可得∠ACB=∠ECD=90°,∠CDE=∠CED=45°,根據题意 可得,∠CDE=∠BCD=45°,即根据旋转的性质可知∠BCD=α=45°;
(2)证明△ACE △BCD,可得 ,根据等腰直角三角形可得 ,由 ,即可得出 ;
(3)同(2)可得△ACE △BCD,过点 ,作 ,交 于点 ,证明 ,可得 ,△FCH是等腰直角三角形,即可得出 ;
(4)过点 作 ,交 于点 ,证明△AFC∽△BGC,可得 , ,在Rt△FCG中,由勾股定理可得 ,即可得出 .
四、过程精析
(1)∵等腰直角三角形 和等腰直角三角形 ,∴∠ACB=∠ECD=90°,
∠CDE=∠CED=45°, ,∴∠CDE=∠BCD=α=45°.
(2) , ,
在△ACE与 中, ,∴△ACE ,
∴ , ,
又∵ ,∴ ,∵E,F重合, .
(3)同(2)可得△ACE △BCD,∴ , ,
过点 作 ,交BF于点H,
则∠FCA+∠ACH=∠ACH+∠HCB=90°,∴∠FCA=∠HCB,
在 与 中,
∴ , ,CF=CH,
∴△CFH是等腰直角三角形, , ,即 .
(4)过点 作 ,交 于点 ,
, , , ,
, ,
,
,
,∴△AFC∽△BGC,
,
, ,
Rt△FCG中, ,
,
即 .
五、总结反思
本文以中考压轴题为例对比了“教材母题”与“中考真题”之间的关联性.可以看到,经过多次的改编、反思、再改编,最后出来的成题已与课本题源有较大变化,但考查的核心点却没有多大改变,只是增加了多个知识要点的关联性,更突出对探究能力的考查.要解答好这类题,不能依靠一味地操练模型,而是要在平时的训练中能对典型模型、例题进行更多思考与总结,拓展数学思维加强知识点间的联系.
(作者单位:沈阳市广全学校)