查看原文
其他

几何画板解析2017年江苏盐城中考倒二(几何背景)

2017-09-07 永泰一中 张祖冬 初中数学延伸课堂



(点击“初中数学延伸课堂”关注)



(江苏·盐城倒二)

【探索发现】如图,是一张直角三角形纸片,B=90°,小明想从中剪出一个以B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DEEF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为_______


【图文解析】

       如下图示,

由三角形的中位线定理,可得:DE∥AB,EF∥BC,EF=1/2BC,DE=1/2AB,又∠B=900,进一步得到四边形BDEF为矩形.




      


【拓展应用】如图,在ABC中,BC=aBC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点PN分别在边ABAC上,顶点QM在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为   .(用含ah的代数式表示)



【图文解析】

       要求矩形PQMN面积的最大值,对本题来说,无法用尺规作图法找出符合条件的点,因此可以通过建立函数的方法,转化为求函数的“最值”问题,为此,可设矩形的一边PQx,将矩形PQMN的面积表示为 x的函数.如下图示,



       现只需求出PN,即可得到:用x表示矩形PQMN的面积.几何中求线段PN的长,通过可以通过勾股定理、相似、三角函数等方法.本题因PNBC,很自然想到用相似的性质(对应高的比等于相似比)求出PN的长(用x表示).如下图示:




       因此当PQ=h/2时,S矩形PQMN最大值为ah/4. 故答案为:ah/4.

【灵活应用】如图③,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(∠B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.



【图文解析】

       由于∠B是直角,从上述结论和图形结构不难联想到应补全直角三角形,如下图示,



       因此,要想从中剪出了一个面积最大的矩形(B为所剪出矩形的内角),应是:(其中IK分别是BFBG的中点),由【探索发现】知矩形的最大面积应为△BFG面积的一半.



    不难证明:△AEF≌△HED(ASA)和△CDG≌△HDE,所以AF=DH=16,CG=HE=20.

       由【探索发现】知矩形的最大面积为0.5BG•BF=0.5×(40+20)×(32+16)=720.


【实际应用】如图④,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且tanB=tanC=4/3,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.



图文解析

       【拓展应用】不难想到,本题应先补全以BC为一边的三角形,并画出相应的高,如下图示,




问题就转化为:


 BC108,由【拓展应用】的结论知,只需将EH求出,并说明BECD的中点QP在边ABCD上即可得解。

       tanB=tanC=4/3可知,B=C


进一步得到:EB=EC0.5BC=54cm,如下图示.


    有Rt△EBH中,由tanB=EH/BH=4/3得,EH=4/3BH=72cm.通过勾股定理,不难得到BE90cmCE120.

       同时,


    所以中位线PQ的两端点在线段ABCD上(存在性).

由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为1/4BCEH=1944cm2.


反思这是两道课本例习题的巧妙变式和拓广,试题难度并不大,但从题意到解法、应用都恰到好处,真正体现出“数学从生活来,又回到生活中去”,真真是一道非常难得的好题。



扫描下面二维码,关注或分享本公众号:zzdyunke(初中数学延伸课堂). 添加关注后,进入公众号,输入数字“8”可进入本人的云课网(优思数学)的详细目录(已经有1200多个初中数学教学视频),输入数学“1”可进入《几何画板》使用实例视频教程(622分钟).本公众号对应的QQ群:178733124(课件制作学习交流群),530471110(魔方数学答疑群).




您的点赞,给予我的是鼓励!

您的关注,给予我的是信心!

您的分享,给予我的是动力!



如果您想学习几何画板,请详细阅读上述文章末尾的说明.

(本文结束,记得给个点赞哦!)

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存