考試中遇到難題是常事,那如果遇到題目卡住了怎麼辦呢?
下面來看一道選擇壓軸題,題目選自
2020年廣東省深圳市鹽田區中考數學二模試卷。
【題目】
(2020•鹽田區二模)如圖,在正方形ABCD中,點M是AB上一動點,點E是CM的中點,AE繞點E順時針旋轉90°得到EF,連接DE,DF.給出結論:DE=EF;∠CDF=45°;AM/DF=7/5;若正方形的邊長為2,則點M在射線AB上運動時,CF有最小值√2.其中結論正確的是()
A.B.C.D.
大家可以看下,題目,再繼續!
本題其實得出正確結論不難,但是需要證明所有的就不容易了!
【分析】
如果考試的時候,遇到這樣的問題不確定,卡住了怎麼辦呢?
最好的辦法就是怎樣?
拿尺子量啊!
線段相等一量就知道了,角度也可以量出來。
前面、正確後,第也容易得到。
至於第個那麼難怎麼辦啊?
取特殊點唄?當點M分別與A、B重合時畫畫圖算算不就出來了嗎?
由於AE旋轉得EF,所以它們相等,證明DE=EF就相當於轉化為DE=AE了,這個結論就比較好證明了。E在AD的垂直平分線上,構造全等即可證明,例如過點E作AD的垂線,或者延長AE、DE構造倍長中線等,皆可以證明;
這個要直接證明也不是特別快,但是第一問證明之後,我們就可以返現A、D、F在E為圓心且AE為半徑的圓上,∠ADF就是所對圓心角的一半為135°,那麼∠CDF就是45°了。角度固定,那麼點F的軌跡就是在直線上運動了;
這個比例關係比較難,是今天的重點分析部分。
首先我們根據特殊點猜測比例為√2:1,所以考慮構造輔助線證明相似,如下圖所示,如果能證明兩個三角形相似就好了。但是真不容易。
那怎麼辦呢?
由於本題的關鍵點是什麼呢?
本題的關鍵就是E為MC的中點,所以如何利用這個中點的結論才是關鍵。
圖中可以發現△AEF為等腰直角三角形,何不構造三垂直呢?
如上圖所示,用未知數表示線段長,可以得到AM是右下角這個線段的2倍,那麼就可以得到它是DF的√2倍了。
是不是會聯想到之前做的題目呢?看下面往期文章鏈接。
那麼還有沒有其它思路呢?當然還是有的。
在左側構造一條線段與DF是對應相等的,再證明即可。作圖如上,不知道大家能不能看明白?
由於的結論正確,那麼點F的運動軌跡就確定了,所以CF的最小值,就是過點C作DF的垂線,利用垂線段最短即可。
【答案】B
【解析】解:如圖,延長AE交DC的延長線於點H,
∵點E是CM的中點,
∴ME=EC,
∵AB∥CD,
∴∠MAE=∠H,∠AME=∠HCE,
∴△AME≌△HCE(AAS),
∴AE=EH,
又∵∠ADH=90°,
∴DE=AE=EH,
∵AE繞點E順時針旋轉90°得到EF,
∴AE=EF,∠AEF=90°,
∴AE=DE=EF,故正確;
∵AE=DE=EF,
∴∠DAE=∠ADE,∠EDF=∠EFD,
∵∠AEF+∠DAE+∠ADE+∠EDF+∠EFD=360°,
∴2∠ADE+2∠EDF=270°,
∴∠ADF=135°,
∴∠CDF=∠ADF﹣∠ADC=135°﹣90°=45°,故正確;
如圖,連接AC,過點E作EP⊥AD於點P,過點F作FN⊥EP於N,交CD於G,連接CF,
∵EP⊥AD,FN⊥EP,∠ADC=90°,
∴四邊形PDGN是矩形,
∴PN=DG,∠DGN=90°,
∵∠CDF=45°,
∴點F在DF上運動,
∴當CF⊥DF時,CF有最小值,
∵CD=2,∠CDF=45°,
∴CF的最小值=2/√2=√2,故正確;
∵EP⊥AD,AM⊥AD,CD⊥AD,
∴AM∥PE∥CD,
∴AP/PD=ME/EC=1,
∴AP=PD,
∴PE是梯形AMCD的中位線,
∴PE=1/2(AM+CD),
∵∠FDC=45°,FN⊥CD,
∴∠DFG=∠FDC=45°,
∴DG=GF,DF=√2DG,
∵∠AEP+∠FEN=90°,∠AEP+∠EAP=90°,
∴∠FEN=∠EAP,
又∵AE=EF,∠APE=∠ENF=90°,
∴△APE≌△ENF(AAS),
∴AP=NE=1/2AD,
∵PE=1/2(AM+CD)=NE+NP=1/2AD+NP,
∴1/2AM=NP=DG,
∴AM=2DG=2×DF/√2=√2DF,
∴AM/DF=√2,故錯誤;
故選B.
【總結】
本題看似陌生,但是又似曾相似,和之前課本的這個圖形是不是類似,只是把點E的位置做了一些變化而已。
所以很多時候,對題目進行適當的推敲和變形還是有必要的。不是説能推廣出中考題出來,而是能夠把已學的知識遷移到未知的題目上面。
本題第個結論的解題過程中,我想説的是證明過程中常常遇到的問題是思路走偏了怎麼辦?
剛開始一直想通過證明相似來得出結論。但是怎麼找角的關係都找不到。
後面下意識反應過來,題目的關鍵是“點M的運動產生圖形的變化,而E是MC的中點”,所以題目的關鍵點就是這個中點出發,那麼就可以往線段的等量關係進行思考。結果通過類比之前的模型,構造輔助線證明即可。
所以一定要把握題目中的核心關鍵條件,充分利用該條件進行解答!