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全等的八大模型之三——角含半角模型,兼谈广州市2019年第16题

刘护灵 geogebra与数学深度融合 2022-07-17
著名的数学家单墫教授说过:每天要做一点数学题,保持题感。
名师老苏把它作为自己的座右铭,自己坚持每天做一道小学题,初中题,高中题。
这样的精神值得我们学习。笔者也在实践。
当然,有些时候笔者可能不止做一题。
还有,做什么题?肯定要做有一定难度的数学题。那些一眼看出答案的双基题适合初学的同学们做,巩固双基,并且通过重复保持不遗忘,考试不出错。
但若要作为提升数学思维能力的题目,则要有一定的难度。或者作为数学研究的题目,则题目的难度越大,答案未知更好。
想培优的同学们也要这样。
每一次的中考题,都有一些这样的选填压轴题,难度比较大,本质上是一个综合题,这些题很有搞懂和研究的价值。
之前已经发过两期关于全等的模型的文章:
全等的八大模型之二——婆罗摩笈多模型多变形式及应用
手拉手模型最值的进一步探讨
手拉手模型的两个最值问题(适合初二以上)
上面的文章请您在微信中打开。(即先转发到自己微信的一个朋友或文件助手
所谓八大模型是指什么,先卖个关子,其实各家有各自的说法。笔者全部推送完您可能知道了,敬请您点击上面的蓝色字,或订阅号搜索“初中数学综合题的教与学进行”进行关注。

今天要谈的2019年广州数学中考卷第16题。

研究总是从提问题开始。
提问1:这个图作图时,其中“在运动中,总能保证AF=根号2BE”是怎么用ggb或几何画板做出来的?这是作图的一个难点。
经过探索,笔者用两种方法,在ggb中作出了精确的图形如下:

作图方法一:圆截取;
作图方法二:单位向量法。
动画效果:

在运动中,这样总能保证AF=根号2倍BE。
提问2:第一、四问的解析

看到没有,这个45°和根号2倍在此题是这样使用的。
这其实是一个一线三等角的模型(这里是一线三垂直)。
接下来分析第4问这道题出题人把第4问和第1问分开,其实是为了增加难度!本质上,第1问和第4问的辅助线和图形是同一个!

这个问题其实用高中的基本不等式可以秒杀哦,即当且仅当BE和AE相等(即为1/2 a)的时候有最大值。

现在分析第2,3问:注意第2,3问的辅助线和图形是同一个,    而且和第1,4个的图形有区别,这样也造成了学生的难度——需要分别画不同的图形,可见画图能力多么重要啊!


看到没有,这个是多么经典的正方形的角含半角模型啊!
角含半角的问题往往利用旋转构造全等的方法解决!
为了彻底搞懂角含半角的模型,笔者在学习了不少ggb的课程后做了一个漂亮的ggb课件,动画如下:

需要该课件的请您关注后在本文留言处留下您的QQ邮箱,谢谢!

至此2,3问得到解决:

总结:角含半角的模型如下:

每一个模型都非常的精彩,深入研究都有神奇和美妙的发现。
都能出一个中考中等难度以上的题目!
学生如果学习了,搞懂了,做这些题会比较快!
否则在考场上想半天,不划算。
实际上,“某思”的初二勤思班(属于第二层次)整个学期都在学这些模型。
数学模型,也正是高中数学核心素养之一。当然上述这些数学模型是否是这个含义?
不管怎么样,不学模型行不行?
笔者真不希望这些模型禁锢了同学们的数学创新思维,笔者的区级课题正是研究如何培养学生的数学创新思维的。
但是在学习模型的过程中,如果教师引导学生经历由浅入深的从发现模型,提炼模型,到模型的应用的全过程,这不正是在培养学生的数学抽象、逻辑推理等核心素养吗?懂得这一点就是明白人了。

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