中考必做的36道压轴题 2012年陕西中考压轴题与教材的联系

  中考压轴题是尖子生能否拿到高分甚至满分的决定性因素,也是教师们重点讲述的内容,所考查的知识点及基本思路与教材的联系至关重要.  2012年陕西省的压轴题涉及了正三角形的内接正方形的题目,第一问使用位似变换画出正三角形的内接正方形,第二问求第一问所画正三角形的内接正方形的边长,第三问求两个正方形的面积和的最值,在难度提高的同时计算量也增大了很多.
  题目:正三角形ABC的边长为3+.
  (1)如图①,正方形EFPN的顶点E,F在边AB上,顶点N在边AC上.在正三角形ABC及其内部,以A为位似中心,作正方形EFPN的位似正方形E′F′P′N′,且使正方形E′F′P′N′的面积最大(不要求写作法);
  (2)求(1)中作出的正方形E′F′P′N′的边长;
  (3)如图④,在正三角形ABC中放入正方形DEMN和正方形EFPH,使得DE,EF在边AB上,点P,N分别在边CB,CA上,求这两个正方形面积和的最大值及最小值,并说明理由.
  考查知识点:本题主要考查位似变换,等边三角形的性质,勾股定理,特殊的三角形,三角函数,正方形的性质,以及二次函数的应用.
  分析:(1)要求利用位似图形的性质,做出正方形的EFPN的位似正方形E′F′P′N′;
  (2)根据正三角形,正方形,直角三角形相关线段之间的关系,找等量关系,列方程,求出正方形E′F′P′N′的边长;
  (3)可以将两个正方形的边长设成未知数,把几何问题转化成代数的问题,即关于正方形边长的二次函数,再求最值.
  解:(1)如图①,正方形E′F′P′N′即为所求.
  (2)解法1:如图②所示,设正方形E′F′P′N′的边长为x
  作CH⊥AB于点H交N′P′于点K
  在△CN′K中,N′K=,CK=CH-KH=(3+)-x
  ∵△CN′K是直角三角形,且∠CN′K=60°
  ∴N′K=CK,即·=[(3-)-x]
  ∴(+1)x=
  解之x=3-3
  这种解法利用了RT△CN′K的特殊角度,边N′K与边CK之间的数量关系,列出了等式,再把边的关系转化成正方形E′F′N′P′的边长x的方程,从而求出x的值.
  解法2:如图②所示,设正方形E′F′P′N′的边长为x
  设E′F′=x
  ∵△AE′N′∽△AHC
  ∴=
  即x==
  即x=(-)
  解之x=3-3.
  这种解法使用的是相似三角形的知识,利用相似中的对应边成比例将所求的边长放入比例中得出结果.这和北师大版九下课本中《最大面积是多少》一课中的引例类似.引例为:如图③所示,在一个直角三角形的内部作一个矩形ABCD,其中AB和AD边分别在两直角边上.
  (1)如果设矩形的一边AB=x,那么AD边的长度如何表示?
  (2)设矩形的面积为Ym,当x取何值时,Y的值最大是多少?
  这道题的基本思路是利用两个直角三角形的相似,列出了比例,把未知的边放入比例中,即为:=,则可以用含有x的代数式表示AD了,这两种解法的基本思路是一样的.
  (3)解:设正方形EFPH的边长PF为m,则在△BPF中BF=m.
  由AE=AB-EF-BF得AE=(3+)-(m+m)
  ∵在△AND中,AD=DN=DE
  ∴DE+DE=(3+)-(m+m),即DE=3-m
  ∴S=m+(3-m)=2m-6m+9
  此处m最大取第二问中的结论3-3,最小时如图⑤所示,易知ME=3-3,BE=3-,BF=3--m,△BPF∽△BME
  ∴=,即=
  解之m=6-3
  ∴6-3≤m≤3-3
  ∵S=2m-6m+9是开口向上的二次函数,且对称轴为m=包含在6-3≤m≤3-3中
  ∴当m=时,S取最小值,S=2×()-6()+9=
  又∵|6-3-|=|3-3-|
  ∴当m=6-3或m=3-3时,S取最大值,且S=2(3-3)-6(3-3)+9=99-54.
  这种解法是数形结合思想的运用,将图形面积转化成二次函数的形式,再运用二次函数图像的增减性求最值,但是要求分步求出自变量的取值范围,运用第二问中的结论和三角形的相似来解决,特别是求m的最小值时,在第(1)问图形的基础上再作图,运用比例解决问题,这和前面提到的北师大版的九下课本中《最大面积是多少》一课引例的第二问类似,把面积问题转化成了关于边长的二次函数,求二次函数的最值来得到面积的最值,但是这道题难度增加了,特别是自变量的取值范围得出不容易,计算量大,思路基本一致,对学生来说有一定的难度,如果二次函数的基础扎实,使用这种方法就会得心应手.
  大部分学生害怕中考压轴题,不能从心理上战胜它,如果把压轴题和教材联系起来,把教材的知识点和基本题型融入压轴题之中,就不是那么难了.教师应当鼓励并引导中等学生,至少要做出简单的前两问,尽量多得分.

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