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2018年中考浙江金华第24题——倒一压轴(正方形与等腰三角形)

永泰一中张祖冬 初中数学延伸课堂 2022-07-16


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2018年中考浙江金华第24题


(2018·金华)RtABC中,∠ACB=90°,AC=12.点D在直线CB上,以CA,CD为边作矩形ACDE,直线AB与直线CEDE的交点分别为F,G

(1)如图,点D在线段CB上,四边形ACDE是正方形.

①若点GDE中点,求FG的长.

②若DG=GF,求BC的长.

(2)已知BC=9,是否存在点D,使得△DFG是等腰三角形?若存在,求该三角形的腰长;若不存在,试说明理由.

【题干解读】

由“在RtABC中,∠ACB=90°,AC=12”说明此直角三角形尚未确定,是一个动态直角三角形,由“点D在直线CB上”说明点D是一个直线CB上的一个动点,而四边形ACDE是个矩形,可得到多个直角和多对线段相等,而点F、G是直线与直线的交点,画图时要特别关注,否则图形容易画不出或画错.由此看出:依据各个小题的条件画出正确的图形是解决本题的关键.

【图文解析】

(1)当点D在线段CB上,四边形是正方形时,如下图示:

      由“正方形ACDE”可得到无数个完美的结论,如:就图中因平行而得到的相似现成的就有多对:△AEF∽△BCF,△AGE∽△BGD∽△BAC,△ACF∽△GEF等.,由此得到的相关结论……

①当G为DE的中点时,通过全等,不难得到:(如下图示):

      根据勾股定理,得AG=6√5,进一步地,

有:FG/AF=EG/AC=1/2,所以FG=1/3×AG=2√5.

②当DG=GF时,由正方形的对称性和三角形的内外角的性质,不难得到:

900-α=2α,解得α=300,如下图示:

因此BC=AC/tanα=12√3.


(2)当BC=9时,△ABC可解,是确定的,且根据勾股定理,可得AB=15,进一步得到BC:AC:AB=3:4:5,由“题干解读”知:△BDG∽△BAC,从而BD:DG:BG=3:4:5,可设BD=3x,DG=4x,BG=5x.

      另一方面,由于D是在直线CB上的动点,因此要根据点D的位置进行讨论:

①当点D在线段CB上时,此时只有一种DG=FG可能,如下图:

x2-6x+5=0,

解得x1=1,x2=5(舍去)

当x=5时,9-3x<0,不舍题意,

所以腰长GD为=4x=4.

②当点D在线段BC的延长线上,且直线ABCE的交点中AE上方时,此时只有GFDG,如下图示:

解得x1=1(舍去),x2=5

当x=1时,3x-9<0,不合题意,

所以腰长GD为=4x=20.

③当点D在线段BC的延长线上,且直线ABEC的交点中BD下方时,此时只有DFDG

【反思】本题解答过程中的图形复杂,需要梳理好线段间的关系,整个解题过程,用的就是相似或三角函数,特别要注意在动态变化过程中,△BGD与△ABC永相似,因此三边的比保持不变,事实上所以的相关图形在变化过程中,均保持同样的相似或比值相等关系,其中第三、四问所用到的辅助线也是最常见的(构造母子Rt△或等腰三角形“三线合一”).

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