对一道中考数学压轴题的探究和推广
2018-06-07广东省江门市新会区会城河南初级中学李全欢
广东省江门市新会区会城河南初级中学 李全欢
广州市2016年中考数学压轴题以等腰直角三角形及其外接圆上一动点为载体,以探究其中三条线段平方之间的等量关系为核心,着重考查了与圆相关的几何知识、三角形全等、旋转和勾股定理等初中数学的重点与难点内容。笔者以下特分享对2016年广州市中考数学压轴题的多解分析与加强推广,促进在新课改背景下的探究性学习和研究性学习的开展。
一、相关试题的描述

图1
试题:如图1,点C为△ABD外接圆上的一动点(点C不在上,且不与点B,D重合),∠ACB=∠ABD=45°。
(1)求证:BD是该外接圆的直径;
(2)连接CD,求证:AC=BC+CD;
(3)若△ABC关于直线AB的对称图形为△ABM,连接DM,试探究DM2,AM2,BM2三者之间满足的等量关系,并证明你的结论。
二、相关试题的剖析
1.第一问的证明方法
证明:因为 ,所以∠ACB=∠ABD,又∠ACB=∠ABD=45°, 所以∠ADB=∠ABD=45°,则在△ABD中,∠BAD=90°,所以BD是△ABD外接圆的直径。
【评析】第一问考查了圆的相关知识,特别是学生比较熟悉的“90°的圆周角所对弦是直径”的性质定理,让大部分考生能心平气和地顺利解决,为下面更好地展开第二问和第三问做了良好的铺垫,体现了试题由浅入深、逐步递进的命题特色,符合学生认知发展的规律。
2.第二问的证法

图2
证明:如图2(将△ADC绕点A顺时针旋转90°),因为∠ADB=∠ABD=45°,所以AB=AD,∠BAD=90°,将△ADC绕点A顺时针旋转90°得到△ABC',所以AC'=AC,∠C'AC=90°,C'B=CD,∠ABC'=∠ADC,又四边形ABCD的顶点在同一圆上,所以∠ADC+∠ABC=180°,则∠ABC'+∠ABC=180°,即C',B,C在同一直线上,则在Rt△C'AC中,AC'2+AC2=CC'2,即2AC2=CC'2,所以又CC'=BC+C'B=BC+CD,所以AC=BC+CD。
【评析】第二问的证法通过三角形旋转和构造全等三角形,将线段BC与CD拼接在同一直线上,再利用等腰直角三角形直角边与斜边的关系得到所求证的结论。……
