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2024中考压轴题复习讲义:建系法解填选压轴题
从《勾股定理》开始,初中数学正式进入代数与几何综合阶段,而从《一次函数》开始,代几综合细分到函数与几何综合,我们从函几综合的整体解题思路线“解析式←→点的坐标←→线段长←→几何问题”中得到解题启发:线段的长度是所有几何题都绕不开的基础或关键的解题元素,从几何的角度来看,结合几何性质可以解决线段长度问题,从函数或代数的角度来看,也可以从线段所在直线的解析式、线段的端点的点的坐标来解决线段长度问题,这样,我们在思考解决几何题时,特别是难度较高的几何压轴题时,就有可能有两个思考角度:几何思考角度和代数思考角度,本书精选近几年全国中考压轴填选题,每题分别从几何、代数角度,用两种方法解析每一道几何压轴题,特别介绍代数思考角度:建系法-----依据题目条件,建立适当的平面直角坐标系,运用代数的方法来解决几何问题,将复杂的几何数量关系,转化为简单的代数运算,从而为解决令人头疼的几何填选压轴题,提供另一个解题技巧。
【方法介绍】
建系法-----依据题目条件,建立适当的平面直角坐标系,运用代数的方法来解决几何问题,将复杂的几何数量关系,转化为简单的代数运算,为最终解决题目要求的几何问题,提供基础或关键的线段长度;
1.建系法,即把单纯的几何题,转化成函数与几何综合题,而在函数与几何综合题型,函数所能提供的是点的坐标或直线的解析式,所以,并非所有的几何题,都可以采用建系法解题,或适合采用建系法解题,只有依题目已知条件能明确转化为点的坐标的几何题(包括设未知数能快速明确转化成点的坐标),才适合采用建系法;
2.在运用建系法时,点的坐标是解题关键,这就要求依题目具体条件,灵活地建立平面直角坐标系,如例1、
例2常规式建系,也有像例3、例4斜式建系,不管如何建立平面直角坐标系,目的只有一个:能依题目条件直接转化成尽可能多的、已知的点的坐标(或字母能表示的点的坐标)。
3.几何方法难于“思路与构造”,代数或函数方法难于“建模与计算”,建系法相比几何方法,思路更直接简单,尽管对代数运算的要求更高,但对于平时的数学思维训练或中考备考而言,多一种思路角度、多一种解题方法,百益无害。只是在具体选择这两种思考角度时,建议除了要考虑题目所给的具体条件,还需参考自身的几何图感或构造能力,或代数运算能力孰强孰弱而定,选择最适合的方法来思考解决压轴填选题
【所涉代数或函数知识】
1.两点间的距离公式:若A(,),B(,),则AB=;
2.中点坐标公式:若A(, ),B(,),则AB的中点的坐标为(,)
3.点到直线的垂直公式:已知平面直角坐标系中,点P()和直线y=kx+b(k≠0),则点P到直线y=kx+b的距离可用公式来计算.(注:运用公式前,先要把一次函数解析式转化成方程形式:kx-y+b=0)
4.求一次函数解析式方法:待定系数法;
5.求一次函数解析式技巧:两直线平行,k值相同;两直线垂直,k值互为负倒数;
6.三角函数和角公式:
【范例详解】
例1.(代数方法解几何题)如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,若AC、BC边上的中线BE、AD垂直交于点O,则AB=___
【解析】出现双中点,首先考虑中位线,故连接DE,则DE//AB且DE=AB,设DE=m,则AB=2m,由题可知BD=DC=2,AE=EC=,
分别设OB=a,OE=b,OA=c,OD=d,由勾股定理可得a2+d2=BD2=4①,b2+c2=AE2=②,①+②得a2+d2+b2+c2=4+=,即(a2+c2)+(b2+d2)=,即AB2+DE2=,即(2m)2+m2=,解得m=,则AB=2m=
【附】此题从代数的角度思考解题,要比单纯从几何角度,利用重心性质(OA=2OD、OB=2OE)解题要简洁得多,代数方法解几何题,是值得我们去思考、尝试、探索、挖掘的思考角度和思考方法。
例2.如图,已知a//b//c,a与b之间的距离为3,b与c之间的距离为6,a,b,c分别经过等边三角形ABC的三个顶点,则此三角形的边长为_______
【方法一】几何方法:“构造相似典型模型+相似性质+勾股定理”
解:如图1,作AF⊥b于点F,CE⊥b于点E,BD⊥AC于点D,设AC与b交于点G,由相似的“8字模型”可得AG:CG=AF:CE=3:6=1:2,设AG=x,则CG=2x,AC=3x,CD=AD=1.5x,DG=0.5x,BD=,由∠ACE=∠EBD可得tan∠ACE=tan∠EBD,可得EG:CE=DG:BD,即EG:6=0.5x:,可得EG=,在Rt△CEG中,