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线段长度问题的求解策略探析

2022-07-24卢怦卉高明

数理天地(初中版) 2022年6期
关键词:解题思路

卢怦卉 高明

【摘要】数学中考试题广泛而深刻,其解答方式千变万化,教师应有意识让学生从多种角度思考问题,拓展解题思路,优化解题技巧.线段长度问题一直以来都是中考热点,本文以“数”、“形”为基础,结合代数、几何知识,多角度探究解决这类问题的策略,以简化解题步骤,提高解题效率.

【关键词】解题思路;几何知识;解题步骤

试题再现 (2021 成都市中考)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y= 33x+2 33与⊙O相交于A,B两点,且点A在x轴上,则弦AB的长度为 .

1 巧借“三角”,解三角

如图2设直线AB交y轴于点C,过点O作OD⊥AB于D.

y= 33x+2 33与⊙O相交于A,B两点,则A(0,-2),C(0,2 33).

则OC=2 33,OA=2,Rt△AOC的正切为 33,则∠CAO=30°;

结合Rt△AOD,求得AD= 3,由垂径定理可得AB=2 3.

另解 过点B作x轴的垂线,交x轴于点E(图3),由y= 33x+2 33 ①=1\*GB3,

圆的方程为 x2+y2=4(OA=r=2) ②=2\*GB3联立①=1\*GB3②=2\*GB3可求出B(1, 3),则E(1,0),AE=3,

由上述可知∠BAE=30°,AB=2 3.

2 巧借“勾股”,求弦长

如图3由探究1得∠BAE=30°,则ODAD= 33.

在Rt△AOD中,OD2+AD2=OA2,

OD= 33AD,得AD= 3,

AB=2 3.

3 巧借相似,解比例尺

如图4设直线AB交y轴于点C,过点O作OD⊥AB于D,过点B作x轴的垂線,交x轴于点E,易知OA=2,OC=2 33.

在Rt△AOC中,OA2+OC2=AC2,

得AC=4 33.

易证△AOD∽△AOC,则AOAC=ADAO,AD= 3,所以AB=2 3.

同理,我们可以证明△AOD~△ABE,这里不做详细赘述.

除了利用相似三角形线段相似比求解线段长度,本题还可以利用相似三角形的面积比求解,易证:△AOD∽△ABE,所以S△AODS△ABE=OD2BE2=13 ,故S△AOD= 32,最后根据三角形面积公式得到AB=2 3

4 巧借面积,求高线

如图5过点O作OD⊥AB于D,连接BO,在△AOB中,

AO=2,h= 3,所以S△AOB= 3.

结合法1的结果和特殊的锐角函数值,

在Rt△AOD中,OD=1,根据三角形面积公式得AB=2 3.

补充 圆的标准方程:

R2=(x1-x2)2+(y1-y2)2.

【基金项目:基于核心素养下的《初等代数研究》课程开发,西华师范大学2018教改项目,项目编号403350】

参考文献:

[1]李志若.与轴对称相关的线段之和最短问题[J].考试周刊.2017(49).

[2]倪勇.探究折线段差的最大值问题[J].理科考试研究.2015(02).

[3]张宇石.用三角形三边关系求线段之差的最大值[J].中小学数学(初中版).2013(09).

[4]张宁.提炼几何模型破解线段最值——基于模型思想求解中考数学试题中线段或线段之和(差)的最值问题[J].理科考试研究.2020(22).

[5]刘文生.封闭运动法——三角形中的一类线段比问题初探[J].中学数学教学参考.2001(12).

[6]董学良.“两线段和或差”问题的几种处理方法[J].初中数学教与学. 2008(03).

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