今年各地的中考题目普遍难度下降了一级。
广州每年的几何与函数压轴题都挺不错。不过考查的知识点和方法往往都是那几类,比较容易被预测或者撞到。
今年仍然是以圆为背景的题目,利用旋转或者对称进行构造辅助线解决问题。
【中考真题】
(2020•广州)如图,⊙O为等边△ABC的外接圆,半径为2,点D在劣弧AB上运动(不与点A,B重合),连接DA,DB,DC.
(1)求证:DC是∠ADB的平分线;
(2)四边形ADBC的面积S是线段DC的长x的函数吗?如果是,求出函数解析式;如果不是,请说明理由;
(3)若点M,N分别在线段CA,CB上运动(不含端点),经过探究发现,点D运动到每一个确定的位置,△DMN的周长有最小值t,随着点D的运动,t的值会发生变化,求所有t值中的最大值.
【分析】
题(1)主要是利用圆周角定理及其推论进行解答即可;
题(2)要求面积,由于四边形直接求不好求,所以需要考虑进行转化。
本题的关键条件就是等边三角形。而且点D在三角形外部,所以这种图形就是平时练习中超级常见的类型。只需要进行旋转,或者说截长补短即可。
将△ADC绕点C逆时针旋转60°,得到上图。可以把四边形的面积转化为等边三角形CDH的面积即可。
当然,如果把△BCD绕着点C顺时针旋转60°也是可以的。
题(3)是最短路径问题,求三个动点组成的三角形周长最小。与人教版八年级上课本的课后作业题差不多。就是牧马人先带马去吃草,再到河边饮水,然后回到帐篷。通过对称即可把三条线段化为两点间的线段即可。
【答案】证明:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,
∵∠ADC=∠ABC=60°,∠BDC=∠BAC=60°,
∴∠ADC=∠BDC,
∴DC是∠ADB的平分线;
(2)四边形ADBC的面积S是线段DC的长x的函数,
理由如下:
如图1,将△ADC绕点逆时针旋转60°,得到△BHC,
∴CD=CH,∠DAC=∠HBC,
∵四边形ACBD是圆内接四边形,
∴∠DAC+∠DBC=180°,
∴∠DBC+∠HBC=180°,
∴点D,点B,点H三点共线,
∵DC=CH,∠CDH=60°,
∴△DCH是等边三角形,
∵四边形ADBC的面积S=S△ADC+S△BDC=S△CDH=√3/4CD²,
∴S=√3/4x²;
(3)如图2,作点D关于直线AC的对称点E,作点D关于直线BC的对称点F,
∵点D,点E关于直线AC对称,
∴EM=DM,
同理DN=NF,
∵△DMN的周长=DM+DN+MN=FN+EM+MN,
∴当点E,点M,点N,点F四点共线时,△DMN的周长有最小值,
则连接EF,交AC于M,交BC于N,连接CE,CF,DE,DF,
∴△DMN的周长最小值为EF=t,
∵点D,点E关于直线AC对称,
∴CE=CD,∠ACE=∠ACD,
∵点D,点F关于直线BC对称,
∴CF=CD,∠DCB=∠FCB,
∴CD=CE=CF,∠ECF=∠ACE+∠ACD+∠DCB+∠FCB=2∠ACB=120°,
∵CP⊥EF,CE=CF,∠ECF=120°,
∴EP=PF,∠CEP=30°,
∴PC=1/2EC,PE=√3PC=√3/2EC,
∴EF=2PE=√3EC=√3CD=t,
∴当CD有最大值时,EF有最大值,即t有最大值,
∵CD为⊙O的弦,
∴CD为直径时,CD有最大值4,
∴t的最大值为4√3.
【总结】
旋转
最短路径问题