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建坐标系法解一类中考题

2022-05-30沈建新

数理天地(初中版) 2022年11期

沈建新

【摘要】 同一类型的题虽然从表面上看,条件、结论都不同,但其有共同的解题思路、技巧与方法,我们把这样一类题归并在一起讲解,可以提高学生的综合与归纳能力,并使知识系统化.本文以建直角坐标系法为例,多题一法,试用2021年浙江省若干中考题来进行阐释,与大家分享.

【关键词】 建直角坐標系;多题一法;平面上两点间的距离公式

例1 如图1,在△ABC中,∠B=45°,∠C=60°,AD⊥BC于点D,BD=3.若E,F分别为AB,BC的中点,则EF的长为(  )

(A)33.   (B)32.

(C) 1.(D)62.

解 如图2,以D为原点建直角坐标系,根据题中信息分析可得

AD=BD=3,CD=1,

所以可得A(0,3),B(-3,0),C(1,0),

因为E,F分别为AB,BC的中点,根据平面直角坐标系中线段中点的坐标公式可得E-32,32,F-3+12,0,再根据平面上两点间的距离公式得

EF=-3+12--322+0-322

=14+34=1,

故选(C).

例2 如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,点D在AC上,且AD=2,点E是AB上的动点,连接DE,点F,G分别是BC和DE的中点,连接AG,FG,当AG=FG时,线段DE长为(  )

(A)13.  (B)522.(C)412.(D) 4.

解 如图4,以A为原点建直角坐标系,根据题中信息分析可得B(5,0),C(0,5),D(0,2),设E(x,0),因为点F,G分别是BC和DE的中点,所以可得

F52,52,Gx2,1.

因为AG=FG,

所以可列方程

x2-02+(1-0)2

=x2-522+1-522,

解得x=3,

所以E(3,0),易得DE=22+32=13,

故选(A).

例3 由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的大正方形ABCD如图5所示.过点D作DF的垂线交小正方形对角线EF的延长线于点G,连接CG,延长BE交CG于点H.若AE=2BE,则CGBH的值为(  )

(A)32.    (B)2.

(C)3107.(D)355.

解 如图6,以B为原点建直角坐标系,由题意可设BE=x,则AE=2x,AB=5x,易得BE=AP=DF=CN=x,小正方形PENF边长也等于x,大正方形ABCD边长为5x.因为∠PFE=∠DFG=45°,易得△DFG为等腰直角三角形,所以DG=DF=x.过点G作GM⊥CD的延长线于点M,

易得∠GDM=∠ADP,

且∠M=∠APD=90°,

所以△GDM∽△ADP,

得DGAD=GMAP=DMDP,

即x5x=GMx=DM2x,

求得GM=5x5,DM=25x5,

故可得G45x5,75x5,

因为C(5x,0),

所以CG=45x5-5x2+75x52

=10x.

因为FN=CN=x,

所以N为CF中点,

又因为PQ∥EH,

易得NH为△CFQ中位线,

所以FQ=2NH,

又因为FG=EF=2x,

即F为EG中点,

且FQ∥EH,

所以FQ为△EGH中位线,

所以EH=2FQ,

得EH=4NH,

所以EN=3NH,

即NH=13x,

所以BH=73x,

所以CGBH=10x73x=3107,

故选(C).

例4 由沈康身教授所著,数学家吴文俊作序的《数学的魅力》一书中记载了这样一个故事:如图7,三姐妹为了平分一块边长为1的祖传正方形地毯,先将地毯分割成七块,再拼成三个小正方形(阴影部分),则图中AB的长应是.

解 如图8,建直角坐标系,由题意得三个小正方形(阴影部分)的面积为1,则每个小正方形的面积为13,可得ED=33.

在Rt△ODE中,由勾股定理可得

OE=63.

易得△ODE∽△OCD,

所以OEOD=DECD,

即631=33CD,

求得CD=22,

所以C1,22,

易得直线OC解析式为y=22x,

所以可求得点B的坐标为(2,1),继而可求得

AB=2-1.