专题4 综合与实践-【众相原创·赋能中考】2026年中考数学重难题型册配套课件(陕西专用)
2026-03-18
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教辅
众相原创文化传播(陕西)有限公司
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 3.34 MB |
| 发布时间 | 2026-03-18 |
| 更新时间 | 2026-03-18 |
| 作者 | 众相原创文化传播(陕西)有限公司 |
| 品牌系列 | 众相原创·赋能中考 |
| 审核时间 | 2026-03-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56806265.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学中考复习课件聚焦陕西中考“综合与实践”核心考点,对接26题考法,分析8年考频(如面积问题8年5考),按线段、面积、角度问题分类,归纳“问题提出-探究-解决”题型,体现备考针对性。
课件亮点在于中考真题训练(含2023-2025陕西真题)与解题策略指导,如菱形中通过对称转化CM+MN为AM+MN,培养数学思维与几何直观,帮助学生掌握最值问题突破方法,教师可依此设计分层复习,提升备考效率。
内容正文:
数 学
陕西
重难题型册
1
二、陕西重难题型突破
专题四 综合与实践
(2025陕西26题考法)
类型1 线段问题(8年2考)
1. (2023陕西26题10分)(1)如图1,在△OAB中,OA=OB,∠AOB=
120°,AB=24.若☉O的半径为4,点P在☉O上,点M在AB上,连接
PM,求线段PM的最小值;
图1
解:如解图1,连接OP,OM,过点O作OM'⊥AB,垂足为M',
则OP+PM≥OM≥OM',
∴PM≥OM-OP≥OM'-OP.
∵☉O的半径为4,∴PM≥OM-4≥OM'-4.
∵OA=OB,∠AOB=120°,∴AM'=BM'=AB=12,∠A=30°,∴OM'=AM'·tan30°=4,
∴PM≥OM'-4=4-4,
∴线段PM的最小值为4-4.
解图1
(2)如图2所示,五边形ABCDE是某市工业新区的外环路,新区管委会在
点B处,点E处是该市的一个交通枢纽.已知∠A=∠ABC=∠AED=
90°,AB=AE=10 000 m,BC=DE=6 000 m.根据新区的自然环境及
实际需求,现要在矩形AFDE区域内(含边界)修一个半径为30 m的圆型环
道☉O;过圆心O作OM⊥AB,垂足为M,与☉O交于点N. 连接BN,
点P在☉O上,连接EP. 其中,线段BN,EP及MN是要修的三条道路,
要在所修道路BN,EP之和最短的情况下,使所修道路MN最短,试求此
时环道☉O的圆心O到AB的距离OM的长.
图2
解:如解图2,分别在BC,AE上作BB'=AA'=r=30 m,连接A'B',B'O,OP,OE,B'E,
∴ON=BB'.∵OM⊥AB,BB'⊥AB,∴OM∥BB',
∴四边形BB'ON是平行四边形,∴BN=B'O.
∵B'O+OP+PE≥B'O+OE≥B'E,∴BN+PE≥B'E-r,
∴当点O在B'E上时,BN+PE取得最小值.
作☉O',使圆心O'在B'E上,半径r=30 m,
作O'M'⊥AB,垂足为M',并与A'B'交于点H,
∴O'H∥A'E,∴△B'O'H∽△B'EA',∴=.
∵☉O'在矩形AFDE区域内(含边界),
∴当☉O'与FD相切时,B'H最短,
此时B'H=10 000-6 000+30=4 030(m).
∴在BN,EP之和最短的情况下,O'H也最短.
∵M'N'=O'H,∴M'N'也最短.
∵M'N'=O'H===4 017.91(m),
∴O'M'=M'N'+30=4 047.91(m),
∴此时环道☉O的圆心O到AB的距离OM的长为4 047.91 m.
2. (2025铁一中模拟)问题提出
(1)如图1,BD为矩形ABCD的对角线,点E为BD的中点,连接AE. 若
BC=10,CD=6,则AE= ;
图1
问题探究
(2)如图2,BD为菱形ABCD的对角线,∠ABC=60°,BC=6,M为BD
上任意一点,N为BC上任意一点,求CM+MN的最小值;
图2
解:如解图1,连接AC,MA,AN,过点A作AE⊥BC于点E,则BD垂直平分AC,AB=BC=6,∴CM=AM,∴CM+MN=AM+MN≥AN≥AE,∴当点N和点E重合时,CM+MN的最小值为AE. 在
Rt△ABE中,AB=BC=6,∠ABC=60°,∴AE=AB· sin 60°=3 ,∴CM+MN的最小值为3 .
解图1
问题解决
(3)如图3,△BCG是李叔叔家的农场平面示意图,李叔叔欲将农场扩建,
扩建部分为平行四边形ABCD,其中点D在GC的延长线上,E,F分别
为边AD,BC的中点.在四边形AECF内养家禽,AC为一道栅栏,经测
量,AC∥BG,BG⊥DG,CE=120米,∠AFC=120°,P,H为两个
饲料储存点,其中H为CE的中点,点P在AC上.现要沿PE,PH修建两
条运输管道,问运输管道的总长度(PE+PH)是否存在最小值?若存在,
请求出最小值;若不存在,请说明理由.
图3
解:运输管道的总长度(PE+PH)存在最小值.理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DG.
∵AC∥BG,BG⊥DG,∴四边形ABGC是矩形,∴∠BAC=90°.
又∵AD∥BC,AD=BC,E,F分别为边AD,BC的中点,
∴AE=CF,∴四边形AECF是平行四边形.
∵∠BAC=90°,F为边BC的中点,
∴AF=BF=CF,∴四边形AECF是菱形.
如解图2,连接EF,PF,FH,FH交AC于点P',
则AC,EF互相垂直平分,∴PE+PH=PF+PH≥FH,
∴当F,P,H三点共线时,PE+PH的值最小,即为FH的长.
∵∠AFC=120°,∴∠ECF=60°,∴△ECF为等边三角形.
∵CE=120米,∴CF=CE=120米.
∵H为CE的中点,∴FH⊥CE,CH=EH= CE=60米.
在Rt△CFH中,FH=CH·tan60°=60 米,
∴PE+PH的最小值为60 米.
解图2
类型2 面积问题(8年5考)
3. (2024陕西26题10分)问题提出
(1)如图1,在△ABC中,AB=15,∠C=30°,作△ABC的外接圆☉O,
则 的长为 ;(结果保留π)
【解法提示】如解图1,连接OA,OB. ∵∠C=30°,∴∠AOB=60°.∵OA=OB,∴△OAB是等边三角形,
∴OB=AB=15,∴ 的长为 =25π.
25π
解图1
图1
(2)如图2所示,道路AB的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点
D,E,C,线段AD,AC和BC为观测步道,其中点A和点B为观测步道
出入口.已知点E在AC上,且AE=EC,∠DAB=60°,∠ABC=
120°,AB=1 200 m,AD=BC=900 m,现要在湿地上修建一个新观测
点P,使∠DPC=60°.再在线段AB上选一个新的步道出入口点F,并修
建三条新步道PF,PD,PC,使新步道PF经过观测点E,并将五边形
ABCPD的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时PF的长;若不存
在,请说明理由.(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路AB与观测步
道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不计,结果保留根号)
图2
问题解决
解:存在满足要求的点P和点F.
如解图2,连接CD,取CD的中点M.
∵∠DAB=60°,∠ABC=120°,
∴∠DAB+∠ABC=180°,∴AD∥BC.
∵AD=BC=900 m,∴四边形ABCD是平行四边形.
∵要在湿地上修建一个新观测点P,使∠DPC=60°,
∴点P在以点O为圆心,CD为弦,CD所对的圆心角为120°的圆上.
∵AE=EC,∴经过点E的直线都平分平行四边形ABCD的面积.
∵新步道PF经过观测点E,并将五边形ABCPD的面积平分,
∴直线PF必经过CD的中点M.
易知ME是△CAD的中位线,∴ME∥AD.
解图2
∵MF∥AD,DM∥AF,∴四边形AFMD是平行四边形,
∴FM=AD=900 m.过点C作CN⊥PF于点N.
∵四边形AFMD是平行四边形,∠DAB=60°,
∴∠PMC=∠DMF=∠DAB=60°.∵CM= CD= AB=600(m),
∴MN=CM· cos 60°=300(m),CN=CM· sin 60°=300 (m).
∵∠PMC=∠DPC=60°,∠PCM=∠DCP,∴△PMC∽△DPC,
∴ = ,即 = ,∴PC2=720 000.
在Rt△PCN中,PN= = =300 (m),
∴PF=PN+NM+MF=300 +300+900=(300 +1 200)m,
∴存在满足要求的点P和点F,此时PF的长为(300 +1 200)m.
解图2
4. (2025咸阳校级模拟)问题探究
(1)如图1,在矩形ABCD中,E是BC边上一点,连接AE,AF⊥AE交CD
的延长线于点F,若AE=AF,判断BE与DF的数量关系,并说明理由;
解:BE=DF. 理由如下:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠BAD=∠ADF=90°.
∵AF⊥AE,∴∠EAF=90°,∴∠BAE=∠DAF.
在△ABE和△ADF中,
∴△ABE≌△ADF(AAS),∴BE=DF.
图1
问题解决
(2)如图2,OG和OF是某校一角两堵互相垂直的围墙(∠GOF=90°),为
方便学生实践活动的顺利展开,学校计划靠着围墙修建一座五边形实践活
动基地ABOCD. 已知AD∥OC,CD∥OF,动点B在OF上,点C在OG
上,且OC=80 m,CD=60 m,AD=40 m,OB<CD,其中以AB为直
角边的等腰直角三角形ABE区域为实验基地(∠BAE=90°,点E在五边
形ABOCD内),沿CE铺设一条小路(宽度忽略不计),将四边形ADCE区域
作为种植基地,四边形BOCE区域作为养殖基地,为容纳更多的动物,要
求养殖基地区域(即四边形BOCE)的面积尽可能大.请问养殖基地(四边形
BOCE)的面积是否存在最大值?若存在,请求出四边形BOCE的最大面
积;若不存在,请说明理由.
图2
解:养殖基地的面积存在最大值.如解图,连接OE,延长DA交OF于
点N,过点E作EM⊥OF于点M,EQ⊥OC于点Q,过点A作AP⊥EM
于点P. ∵AD∥OC,CD∥OF,∴四边形OCDN是平行四边形.∵∠GOF=90°,∴四边形OCDN是矩形,∴ON=CD=60 m,
DN=OC=80 m,∴AN=DN-AD=40 m.∵EM⊥OF,AP⊥EM,AN⊥OF,∴四边形APMN是矩形,∴∠PAN=90°,MN=AP,PM=AN. ∵△ABE是等腰直角三角形,∠BAE=90°,∴AB=AE.
∵∠PAN=∠BAE=90°,∴∠BAN=∠EAP.
在△ABN和△AEP中, ∴△ABN≌△AEP(AAS),
∴AP=AN=40 m,BN=EP,∴MN=AP=40 m,OM=ON-
MN=20(m).∵EM⊥OF,EQ⊥OC,∠GOF=90°,∴四边形OMEQ
是矩形,∴EQ=OM=20 m,∴S△COE= OC·EQ= ×80×20=
800(m2).∵S四边形BOCE=S△BOE+S△COE,S△COE=800 m2,∴当S△BOE最
大时,S四边形BOCE最大.设EP=BN=x m,则OB=(60-x)m,EM=
(40+x)m,∴S△BOE= OB·EM= (60-x)(40+x)=- (x-10)2+
1 250.∵- <0,∴当x=10时,S△BOE取得最大值1 250,
∴S四边形BOCE存在最大值,最大值为1 250+800=2 050 m2.
5. 问题提出
(1)如图1,C为线段AB上方的动点,连接AC,BC,满足∠ACB=
90°,若AB=8,则点C到AB的最大距离为 ;
(2)如图2,在四边形ABCD中,连接AC,
AB=AC=AD,若∠BAD=130°,
求∠BCD的度数;
4
解:∵AB=AC=AD,
∴点B,C,D都在以点A为圆心,AB为半径的☉A上.
如解图1,设E是∠BCD所对弧上的一点,连接BE,DE.
∵∠BAD=130°,∴∠BED=65°.
∵四边形BEDC是☉A的内接四边形,
∴∠BCD+∠BED=180°,∴∠BCD=115°.
解图1
图1 图2
问题解决
(3)某科技公司现有一块形如四边形ABCD的研发基地,其大致示意图如图
3所示,其中∠ABC=∠BAD=90°,AB=AD=400 m,BC=600 m.为
了响应国家“科教兴国”战略,现需要扩大基地面积.扩建方案如下:E
为BC边上的动点(不与端点重合),连接AE,点B关于AE的对称点为B',
连接DB'并延长,交AE的延长线于点F,连接BF,CF,将△BCF区域修
建成新能源研发区.为保证研发效果,要使研发区(即△BCF)的面积尽可能
地大,请问△BCF的面积是否存在最大值?若存在,请求出△BCF的最大
值;若不存在,请说明理由.
图3
解:存在.如解图2,连接AB',BB'.∵点B与点B'关于AE对称,
∴AE垂直平分BB',AB=AB',BF=B'F,
∴∠ABB'=∠AB'B= (180°-∠BAB').
∵AB=AD,∴AB'=AD,∴∠AB'D=∠ADB'= (180°-∠DAB'),
∴∠BB'D=∠AB'B+∠AB'D= (180°-∠BAB')+ (180°-∠DAB')=135°,∴∠FB'B=180°-135°=45°.由对称得∠B'BF=∠FB'B=45°,∴∠BFB'=90°,即∠BFD=90°.
连接BD,以BD为直径作☉O,交BC于点G,过点O作OH⊥BC于点H,延长OH交☉O于点M,连接OF,则OF= BD,故点F在☉O上,∴点F在劣弧 (不与端点重合)上运动.
解图2
连接DG,则∠BGD=90°.∵∠ABC=∠BAD=90°,
∴四边形ABGD是矩形.
又∵AB=AD=400 m,∴四边形ABGD是正方形,
∴BG=400 m,BD= =400 (m),
∠OBG=45°,∴OM=200 m,BH= BG=200 m,∠BOH=45°,
∴OH=BH=200 m,∴MH=OM-OH=(200 -200)m,
∴当点F与点M重合时,点F到BC的距离最大,则此时△BCF的面积最大.
∴△BCF面积的最大值为 BC·HM= ×600×(200
-200)=60 000 -60 000.
∴△BCF的面积存在最大值,最大值为(60 000 -60 000)m2.
解图2
6. (2025西安未央区模拟)问题提出
(1)如图1,在△ABC中,点D在BC边上,连接AD,若CD=3BD,
S△ACD=12,则S△ABD的值为 ;
4
【解法提示】如解图1,过点A作AH⊥BC于点H.
∵S△ACD= CD·AH=12,S△ABD= BD·AH,CD=3BD,
∴ CD·AH= ×3BD·AH=12,∴BD·AH=8,
∴S△ABD= BD·AH=4.
解图1
图1
问题探究
(2)如图2,在△ABC中,D,E分别是AB,AC边的中点,连接DE,BF
平分∠ABC交DE于点F. 若AB=6,EF=2,求BC的长;
图2
解:∵D,E分别是AB,AC边的中点,AB=6,∴AD=BD=3,DE是
△ABC的中位线,∴BC=2DE,DE∥BC,∴∠CBF=∠DFB. ∵BF
平分∠ABC,∴∠ABF=∠CBF,∴∠ABF=∠DFB,∴DF=BD=
3,∴DE=DF+EF=5,∴BC=2DE=10.
问题解决
(3)如图3,△ABC是某公园的一块儿童休闲娱乐区,现要将其向AC右方进
行扩建,扩建区域为△ACD,再从点B向CD边的中点E修建一条儿童健
身跑道BE,为了达到跑步锻炼的效果,要求跑道BE尽可能地长.已知
AB=AC=80 m,∠BAC=∠ADC=90°,扩建△ACD区域需要的费用为
200元/m2,求跑道BE最长时,扩建△ACD区域需要的总费用.
图3
解:如解图2,取AC的中点O,连接OE,则OE是△ACD的中位线.由∠ADC=90°,可知点D在以O为圆心,OA长为半径的☉O上(△ABC 外)运动,取OC 的中点P,连接PE,则点E在以点P为圆心,OP长为半径的☉P上(△ABC 外)运动,连接BP并延长交☉P于点E',连接CE'并延长交☉O于点D',连接AD',OE'.∵BP+PE≥BE,∴当B,P,E三点共线时,即点E运动到点E'时,BE取得最大值,此时BE最大=BP+PE',∴当BE最大时,点D在点D'的位置.∵AC=80 m,O是AC的中点,P是OC的中点,∴OA=40 m,PE'=OP=PC=20 m,AP=
OA+OP=60 m,∴S△BCP= CP·AB=800(m2).
解图2
∵BP= =100(m),∴BP=5PE',
∴S△BCP=5S△CPE',
∴S△CPE'= S△BCP=160(m2),
∴S△OCE'=2S△CPE'=320 m2.∵OE是△ACD的中位线,
∴OE'是△ACD'的中位线,
∴=()2=4,∴S△ACD'=4S△OCE'=1 280(m2).
1 280×200=256 000(元),
∴跑道BE最长时,扩建△ACD区域所需的总费用为256 000元.
解图2
类型3 角度问题(8年3考)
7. (2022陕西26题10分)问题提出
(1)如图1,AD是等边三角形ABC的中线,点P在AD的延长线上,且
AP=AC,则∠APC的度数为 ;
75°
图1
【解法提示】∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°.
∵AD是等边三角形ABC的中线,∴∠PAC= ∠BAC=30°.
∵AP=AC,∴∠APC= ×(180°-30°)=75°.
问题探究
(2)如图2,在△ABC中,CA=CB=6,∠C=120°.过点A作AP∥BC,
且AP=BC,过点P作直线l⊥BC,分别交AB,BC于点O,E,求四边
形OECA的面积;
图2
解:如解图1,连接PB. ∵AP∥BC,AP=BC,
∴四边形PBCA为平行四边形,
∴PB=AC=6,∠PBC=180°-∠C=60°,
∴BE=PB· cos ∠PBC=3,PE=PB· sin ∠PBC=3 .
∵CA=CB,∠C=120°,∴∠ABC=30°,
∴OE=BE·tan∠ABC= ,
∴S四边形OECA=S△ABC-S△OBE= ×6×3 - ×3× = .
解图1
问题解决
(3)如图3,现有一块△ABC型板材,∠ACB为钝角,∠BAC=45°.工人
师傅想用这块板材裁出一个△ABP型部件,并要求∠BAP=15°,AP=
AC. 工人师傅在这块板材上的作法如下:
①以点C为圆心,以CA长为半径画弧,交AB于点D,连接CD;
②作CD的垂直平分线l,与CD交于点E;
③以点A为圆心,以AC长为半径画弧,交直线l于点P,连接AP,BP,
得△ABP.
请问,若按上述作法,裁得的△ABP型部件是否符合要求?请证明你
的结论.
图3
解:符合要求.证明如下:如解图2,过点A作CD的平行线,过点D作AC的平行线,两条平行线交于点F,连接FP,∴四边形FDCA为平行四边形.
∵CA=CD,∠DAC=45°,∴∠ACD=90°,
∴四边形FDCA为正方形,∴∠DAF=45°,AF=AC.
∵PE是CD的垂直平分线,
∴PE是AF的垂直平分线,∴PF=PA.
∵AP=AC,∴PF=PA=AF,∴△PAF为等边三角形,
∴∠PAF=60°,∴∠BAP=60°-45°=15°,
∴裁得的△ABP型部件符合要求.
8. (2025交大附中模拟节选)数学兴趣小组接到一项任务,需要让他们在一
个矩形板材上裁剪出一个符合要求的四边形部件,任务具体如下:
【任务一】在如图的矩形板材ABCD中,AB=40 cm,AD=80 cm,取
AD边上一点E,ED=30 cm,请你帮数学兴趣小组在BC边上找一点F,
连接EF,使得线段EF平分矩形ABCD的面积,则线段EF的长
为 cm;
20
备用图
【解法提示】如解图1,连接AC,BD交于点O,过点E作EG⊥CB于点G. ∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=80 cm,且为中心对称图形,AD∥BC,∠ABC=90°,∴当EF经过对称中心O时,线段EF平分矩形ABCD的面积,∴由对称性得DE=BF=30 cm.∵AD∥BC,∠ABC=90°,EG⊥CB,∴EG=AB=40 cm,同理可得CG=DE=30 cm,∴FG=BC-BF-CG=20(cm),∴在Rt△EFG中,由勾股定理,得EF= =20 (cm).
解图1
备用图
【任务二】在完成任务一后,取线段EF的中点O,点M和点N是线段EF
上两点,且OM=ON=10 cm(M在O点上方,N在O点下方),要求兴趣
小组在线段BC上找一点P,连接PM和PN,使得∠MPN的度数最大,请
帮助兴趣小组计算,当∠MPN的度数最大时, sin ∠MPN的值.
解:如解图2,作△MPN的外接圆,记作☉T,在BC上取点P',连接MP'交☉T于点I,则∠MPN=∠MIN>∠MP'N,∴当☉T与BC相切时,∠MPN最大,连接TP,则TP⊥BC,连接TN,TM,∴∠FPN+∠TPN=90°.∵TN=TP,∴∠TPN=∠TNP,∴∠TPN=
,∴∠FPN+ =90°,∴∠FPN= ,∴∠FMP= ,∴∠FPN=∠FMP. ∵∠NFP=∠PFM,∴△NFP∽△PFM,∴ = ,∴FP2=FM·FN.
∵EF=20 ,∴OE=OF=10 .
解图2
∵OM=ON=10,∴FM=OF+OM=10 +10,FN=OF-ON=10 -10,∴FP2=FM·FN=400,∴FP=20(负值已舍),∵BC=80,BF=DE=30,∴FC=BC-BF=50,∴PC=FC-FP=30. ∵AB=40,AD=80,由勾股定理,得AC=40 ,∴OC= AC=20 ,∴OF2+OC2=FC2,∴∠FOC=90°,∴tan∠FCO= = ,即 = ,∴TP=15,∴TN=15.∵TM=TN,TO⊥MN,
∴∠OTN= ∠MTN=∠MPN,
∴ sin ∠MPN= sin ∠OTN= = = .
解图2
9. (2025陕西26题12分)问题探究
(1)如图1,在△ABC中,请画出一个▱BDEF,使得点D,E,F分别在
边AB,AC,BC上;
解:如解图1,先作∠ADE=∠B,DE交AC于点E,则DE∥BF;再以点B为圆心,DE长为半径画弧,交线段BC于点F,连接EF,则
DE=BF. ∵DE∥BF,∴四边形BDEF即为所求作的平行四边形.
解图1
图1
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,P为矩形ABCD内一点,
且满足S△BPC=9,求△BPC周长的最小值;
图2
解:如解图2,过点P作PH⊥BC于点H. ∵S△BPC=9,BC=6,
∴ BC·PH= ×6PH=9,∴PH=3.过点P作MN∥BC,分别交AB,CD于点M,N,即点P在线段MN上运动,则C△BPC=BP+CP+BC=BP+CP+6.当BP+CP有最小值时,△BPC的周长有最小值,作B点关于MN的对称点B',∴B'M=BM=3,B'P=BP,∴BP+CP=B'P+CP≥B'C. 当B',P,C三点共线时,BP+CP有最小值,为B'C的长,即△BPC的周长有最小值.∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°.在Rt△BB'C中,B'B=6,BC=6,∴B'C= =6 ,∴△BPC周长的最小值为BP+CP+6=B'C+6=6 +6.
解图2
(3)为了进一步提升游客的体验感,某公园管理部门准备在花海边沿与游客
服务中心之间的草地上选址修建一条笔直的步道及一个观景台.如图3所
示,△ABC区域为草地,线段BC为花海边沿,点A为游客服务中心,线
段PQ为步道,点P和点Q为步道口,点O为观景台.按照设计要求,点
P,Q分别在边AB,AC上,且满足BP∶AQ=2∶3,O为PQ的中点,
为保证观赏花海的最佳效果,还需使∠BOC最大.已知AB=120 m,
AC=BC=180 m,请你帮助公园管理部门确定观景台的位置(在图中画出符
合条件的点),并计算此时步道口P与游客服务中心A之间的距离PA. (步
道的宽及步道口、观景台、游客服务中心的大小均忽略不计)
问题解决
图3 备用图
解:如解图3,取AB的中点M,取AC的中点N,连接MN,则MN是
△ABC的中位线.过点P作PD∥AC交BC于点D,则∠BAC=∠BPD.
又∵∠ABD=∠PBD,∴△PBD∽△ABC,∴ = ,即 = =
= .∵ = ,∴AQ=PD. ∵PD∥AC,∴四边形APDQ是平行四
边形.连接AD. ∵O是PQ的中点,且四边形APDQ是平行四边形,∴O
是AD的中点,AO=OD,过点A作AH⊥BC于点H,过点O作
OE⊥BC于点E,则∠AHD=∠OED=90°.∵∠ADH=∠ODE,
∴△ADH∽△ODE,∴ = = .∵AB=120 m,AC=BC=180 m,
∴AH为定值,∴OE为定值,则点O在△ABC的中位线MN上运动,
作△BOC的外接圆☉T,交OC于点F,当且仅当☉T与MN相切时,
∠BOC的值最大,即∠BO'C=∠BFC=∠BOC+∠OBF,
∴∠BO'C=∠BFC>∠BOC.
解图3
如解图4,连接CM,过点M作MK⊥BC于点K,过点O'作O'L⊥BC于点L,连接LT. ∵☉T与MN相切于点O',∴∠MO'T=90°.∵O'L⊥BC于点L,∴∠BLO'=90°.∵MN∥BC,∴∠MO'L=90°,∴O',L,T三点共线,∴∠BLT=180°-∠BLO'=90°,∴BC⊥LT于点L,∴BL= BC. ∵BC=AC=180 m,M是AB的中点,∴MB= AB=60(m),CM⊥AB,∴ cos ∠ABC= = ,即 = ,∴BK=20(m),∴MO'=KL=BL-BK= BC-BK=70(m).∵M是AB的中点,O'是AD的中点,∴MO'是△ABD的中位线,∴BD=2MO'=140(m).
∵AC=BC,∴∠BAC=∠ABC. ∵PD∥AC,∴∠BPD=∠BAC=∠ABC,∴BD=PD,∴BP= PD= BD= (m),
∴AP=AB-BP= (m).
∴步道口P与游客服务中心A之间的距离PA为 m.
解图4
44
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