培养模型意识,开拓数学思想
——以一道中考几何压轴综合题的教学为例
2021-03-11江苏省苏州市吴江区松陵第一中学毛小霞
江苏省苏州市吴江区松陵第一中学 毛小霞
几何是初中数学重要的知识内容,而在中考中常以综合题的形式考查,涉及众多几何性质和定理,图形结构也较为复杂。合理把握图形特点,识别模型结构且能灵活运用是问题突破的关键。本文以一道中考几何压轴综合题的教学为例,比较两种不同的解法,针对试题进行呈现、解析、赏析,并对其中的模型结构进行拓展。
一、试题呈现
以下是一道中考几何压轴综合题:如图1,在平面直角坐标系中,点A(0,4),B 为x 轴正半轴上一动点,AE、BF 平分∠OAB、∠OBA,AE、BF 交于点P,试回答下列问题。
(1)求∠BPA 的度数;



图1

图2
二、试题解析
本题共三个小问,题干给出了图形建构的过程,首先需要根据文字描述理解图形的结构,然后结合对应的问题来探究具体的解题思路,具体如下:

(2)分析:由题意知要证明∠MFO=∠EAO,就要想办法证明FM //AE,运用平行线的性质和判定定理。本小问有两种方法,方法1 是用角平分线的性质、全等三角形的判定和性质,添加辅助线构造全等三角形来解决问题,方法2是利用“等腰直角+直角”模型构造“手拉手”模型得到全等来解决。
方法1:如图3,连接OP,作PH ⊥OB 于H,PK ⊥OA 于K。
∵AP、BP 分别平分∠OAB、∠OBA,
∴OP 平分∠AOB。
∵PH ⊥OB 于H,PK ⊥OA 于K,
∴PK=PH。
∵∠PKO=∠PHO=∠HOK=90°,
∴四边形PKOH 是正方形,
∴∠HPK=∠MPF=90°,
∴∠FPK=∠MPH。∵∠PKF=∠PHM=90°,
∴△PKF ≌△PHM,∴PF=PM,∴∠PFM=45°,
∵∠BPE=180°-135°=45°,∴∠BPE=∠PFM,
∴FM //AE,∴∠MFO=∠EAO,∵∠OAB=2 ∠OAE,

图3
方法2:如图4,连接PO,作PG ⊥OP 交y 轴于G,
由第(1)问知:P 为△AOB 的内心,得∠GOP= ∠EOP =45°,
∴△GPO 为等腰直角三角形。
∴GP=OP, ∠FGP=∠MOP=45°。
∵∠FPG=∠MPO=90°-∠FPO,
∴△PGF ≌△POM,∴PF=PM,
∴△FPM 为等腰直角三角形。
∴∠MFP=∠APF=45°,
∴FM //AE,∴∠MFO=∠EAO。
(3)分析:由题知点B、T 的坐标,由垂直求S 点的坐标,也有两种方法:第一种是代数方法,求出直线BT、OS 的解析式,利用方程组即可求出交点S 的坐标。第二种是几何方法,也是利用“等腰直角+直角”模型再来构建“三垂直”模型,虽要添加辅助线,但对熟悉模型的同学来说并不难想到,也是几何里常见的方法。……
