中考數學壓軸題分析:比例關係

遇到線段比例的問題,我們常常可以考慮相似或者三角函數。

今年廣西北部灣經濟區的倒數第2題也是一道以圓為背景的題目。難度不大,但是題目也是值得研究。

【中考真題】

(2020•廣西)如圖,在△ACE中,以AC為直徑的⊙O交CE於點D,連接AD,且∠DAE=∠ACE,連接OD並延長交AE的延長線於點P,PB與⊙O相切於點B.

(1)求證:AP是⊙O的切線;

(2)連接AB交OP於點F,求證:△FAD∽△DAE;

(3)若tan∠OAF=1/2,求AE/AP的值.

【分析】

題(1)證明∠OAP為直角即可,難度不大;

題(2)需要證明兩個三角形相似,根據切線長定理與圓周角定理的推論易得∠ADE=∠AFD=90°,然後再證明∠AED=∠ADF(為∠C與∠ODC的餘角)即可;

題(3)屬於本題的核心。已知tan∠OAF的值,那麼就可以得出OF與AF的比值,進而得到AF與FP的比值。

由於題(2)的相似得到∠DAF=∠DAE,因此圖形是固定的。要求AE/AP的比值並不難。

由於題目並未告知線段長度,因此可以考慮設未知數。根據設小不設大的原則,可以設OF=x或者1,然後表示出其它線段的長度即可。

中考數學壓軸題分析:比例關係
設OF=1,則可以得到其它邊的長度。

中考數學壓軸題分析:比例關係
接下來求法就比較多了,比如直接求出AD和DE的值,在求出AE的值,即可得出比例關係。

當然,也可以考慮把比例轉化為相似。因為AP=2OA=AC,所以直接把AE/AP轉化為AE與AC的比值即可。根據相似直接變成AF與FD的比值。

還有,根據角的平分線的性質,作垂線DH⊥AP,然後得出DH、AH和EH的長度即可。

中考數學壓軸題分析:比例關係
【答案】解:(1)∵AC為直徑,

∴∠ADC=90°,

∴∠ACD+∠DAC=90°,

∵∠DAE=∠ACE,

∴∠DAC+∠DAE=90°,

即∠CAE=90°,

∴AP是⊙O的切線;

(2)連接DB,如圖1,

∵PA和PB都是切線,

∴PA=PB,∠OPA=∠OPB,PO⊥AB,

∵PD=PD,

∴△DPA≌△DPB(SAS),

∴AD=BD,

∴∠ABD=∠BAD,

∵∠ACD=∠ABD,

又∠DAE=∠ACE,

∴∠DAF=∠DAF,

∵AC是直徑,

∴∠ADE=∠ADC=90°,

∴∠ADE=∠AFD=90°,

∴△FAD∽△DAE;

(3)∵∠AFO=∠OAP=90°,∠AOF=∠POA,

∴△AOF∽△POA,

∴OF/OA=AF/PA,

∴OA/PA=OF/AF=tan∠OAF=1/2,

∴PA=2AO=AC,

∵∠AFD=∠CAE=90°,∠DAF=∠ABD=∠ACE,

∴△AFD∽△CAE,

∴FD/AE=AF/CA,

∴FD/AF=AE/CA=AE/AP,

∵tan∠OAF=OF/AF=1/2,

不妨設OF=x,則AF=2x,

∴OD=OA=√5 x,

∴FD=OD-OE=(√5-1)x,

∴FD/AF=((√5-1)x)/2x=(√5-1)/2,

∴AE/AP=(√5-1)/2.

【總結】

解題的時候常常需要剝離現象,抽象出本質。把題目的核心從中抽離出來,再進行研究分析,就發現思路沒有那麼複雜了。

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