2017年金华中考试卷第15题的解析
——例谈数学模型在解题中的应用
2018-06-21浙江省宁波市海曙区鄞江镇中学
浙江省宁波市海曙区鄞江镇中学
刘 莎 (邮编:315151)
1 原题呈现

图1

分析本题考查了坐标与图形变化——旋转;反比例函数与一次函数交点问题,以及等腰直角三角形、直角三角形等知识点.欲解决问题,又需要对于图形的条件加以变形转化,才可以让点A、点B的坐标以及45°角得以发挥作用.用此来考查学生数学分析能力、解决能力的区分度比较好.

2 解法分析
思路1构造等腰直角三角形
透过45°,联想等腰直角三角形,根据题目中“旋转”的字眼,不妨通过旋转构造等腰直角三角形.
解法1

图2
如图2,以点B为圆心,将AB顺时针旋转90°,此时恰好点A落在直线AC上的点D处.分别作DE⊥y轴,AF⊥y轴,易证△ABF≌△BDE,得到点D(1,0).由点A(2,3)与点D(1,0)可得直线AC:y=3x-3.
解法2

图3
以点A为旋转中心,将AB逆时针旋转90°,此时AB落在AG处,得到等腰直角三角形BAG.(如图3)连接BG交AC于点H处,过点A,作AF⊥y轴于F点,分别作BF⊥l于F,GE⊥AF于点E.
易证△AFB≌△GEA,可得到点G(3,1).
由于∠BAC=45°,则AC平分∠BAG,根据等腰三角形的三线合一,从而点D是BG的中点,从而D(1.5,1.5). 由点A(2,3)与点D(1.5,1.5)可得直线AC:y=3x-3.
点评解法1、2通过旋转构造等腰直角三角形,转化成已知点旋转90°后的点求坐标问题,学生可以很直观的联想到“一线三直角构造全等三角形模型”[1],从而求出点的坐标.
思路2考虑特殊角的三角函数值
譬如30°、45°、60°、120°、135°、150°,甚至已知三角函数的角,统称为特殊角.对于特殊角,常常需要构造直角三角形,借助三角函数来解决问题.
解法3

图4


解得a=1.5或a=0.5(舍),则点D(1.5,1.5). 由点A(2,3)与点D(1.5,1.5)可得直线AC:y=3x-3.
解法4

图5
设AC与y轴交于点M点,作BD⊥AC于点D,AF⊥y轴于点F,(如图5)则△MDB∽△MFA.


解得m=3(负值已舍)从而M(0,-3),即b=-3.可设直线AC:y=kx-3(k≠0),代入A(2,3),得k=3.从而……
