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初三培优系列1:2016广州中考数学压轴题解析

刘护灵 geogebra与数学深度融合 2022-07-17
开篇:为了备考初一,之前做的初一培优系列会继续作下去。
而今天所开始写的初三培优系列,则是上年笔者教初三时的体会,现在写下来,避免时间久而忘记了。

刚刚看到著名特级教师王栋生一篇文章《学校、校长、教师安静下来,有价值的教育才会出现!
文章的观点之一:关于校园阅读,“我”很疑惑,为什么需要特定的一天进行“阅读推广”?学校本就是读书场所,学生应当每天读书,每天阅读。而不是做做样子后继续做试题卷子。
……
语文学习需要阅读,数学学习也需要阅读。
光是做题、做卷子,也许只能巩固双基,但可能不能提高思想水平。
那么数学学习要阅读什么呢?
也许各家有各家的说法。笔者从自身实践体会上讲,我们教师和学生在数学阅读中可以看看下列的三类书:
第一类是数学知识类的,包括数学各种的教材,各家写的数学杂志文章等;
第二类是数学学习方法类的,包括介绍华罗庚、杨乐、张广厚、陈景润等名人学习方法的,笔者认为这个对学习数学的帮助可能最大。能激发数学学习的内驱力,树立学好数学的趣向。
第三类数学史和数学文化类的,例如数学小故事,数学趣事等等。
……
笔者到现在为止,都非常喜欢阅读罗增儒教授的解题文章,他的文章既有数学知识的深度阐释,也有数学文化的熏陶,还有数学学习方法的指引……
这样的文章比起那些干巴巴的、枯燥的数学论文(只有条文一样的定理或例题罗列,没有作者的思想感情,没有说明怎么发现,没有说明不足之处在哪里),可读性强多了!

大家读过爱因斯坦的《相对论》吗?
我读过多次,从文章的文字叙述而言,一点也不深奥!您至少也能看懂其中的一半。只是其中的数学物理知识比较高深而已!


首先继续谈谈学习ggb的一些指令的体会。每天利用20分钟再学习了一下有趣的指令的规则及其功能。
这个指令非常实用!
在数学试卷的绘图中,经常要绘制一些不规则的曲线,例如:
还可以随意调整。如下:
样条曲线本质是一个分段的函数曲线。不得不感叹ggb的强大功能。
还学习了列表,序列等指令及其嵌套,非常实用好玩的软件,得到一下美丽的图形。

所用的指令如下:
序列(旋转(C, n° 3), 旋转(D, n° 3), 旋转(E, n° 3)), n, 1, 500, 2)
序列(旋转(f, n°), n, 1, 360)

昨天看了一下苏德杰老师在广东中考研究群讨论的某个“无套路”可用的平面几何题。如下:

笔者很赞同群里老师讨论的一些观点,同时提出自己的看法(当然这个提法早有人讲过),数学解题,既要从条件出发顺势思考,也要学会从结论出发进行逆向推理,从而找出合理的解题思路。这个称之为“逆推顺证”的解题方法。
笔者提出一个好奇的问题:
这个图是怎么作出来的?或者这个题目是怎么命制出来的?
看看我的作图过程:


看到了吗?
原来这个图这样作出来的:
第一步,不是先画两个圆,而是先作一个等腰三角形ABC;
题意的第一句话两个圆的交点……有误导读者、让题目变难的意思。
第二步,作出三角形ABC的外心,即点O;
第三步,过A、B、O三点作圆D,即圆D就是由三角形ABC的形状(包括边长、面积)而确定的
第四步,连接DB,测量发现此时∠DBC总是为90°。

所以,题目完全可以改为:
已知等腰三角形ABC中,AB=AC,点O是它的外心,过A、B、O三点作圆D,连接DB,
(1)求证:BC是圆D的切线;
(2)设三角形ABC的面积为S,求圆D的半径r的最小值。


修改问题的问法之后,让学生知道,圆D就是由三角形ABC来确定的,也就更加本质的体现第二问的实质:(2)设三角形ABC的面积为S,求圆D的半径r的最小值。
相关解法在该群已有讨论。这里就不贴出了。
前面是饭前小甜点,今天的主菜是:2016广州数学中考压轴题:
呈现原题:


分析:此题非常经典!来源于人教版初三教材第87页的例题,笔者曾经以这个例题开展过相关的变式教学,也在学校进行过校级的公开课。

【难易】 较难,综合性大

【考点】直径所对圆周外接圆、旋转

动画理解前面两问:


第一问属于送分题:

(1)∵弧AB=弧AB, ∴∠ADB=∠ACB

又∵∠ACB=∠ABD=45°   

 ∴∠ABD=∠ADB=45°

∠BAD=90°      

△ABD等腰直角三角形

∴BD是该外接圆的直径。

第二问的分析:
这个问题非常经典,方法多样,笔者喜欢利用旋转构造全等的方法,如下动态图:

静态图如下:

解决:把三角形ADC绕点A顺时针旋转到ABE的位置,则旋转不变形得到三角形ABC全等于三角形ABE,

从而得到∠ABE=∠ADC,

由圆内接四边形的对角互补知,∠ADC+∠ABC=180°,

所以∠ABE+∠ABC=180°,

所以E、B、C三点共线,

从而三角形EAC是等腰直角三角形,

所以EB+BC=EC=根号2AC

即:

现在分析第(3)问,难度很大!

动态理解题意:

静态图形如下:

辅助线如下:

解决:

解题反思:
(1)这个辅助线是如何发现并画出来的?有了辅助线,做出来的难度并不大,但是这第一步作这个辅助线的依据是什么?
笔者教学的时候思考良久,咨询过不少同行同事,那时也暂时说不出所以然。
(2)这个要证明的结论中,出现了一个2的系数,出题者是如何发现并命制的?
……


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