沈建新
【摘要】 同一類型的題雖然從表面上看,條件、結(jié)論都不同,但其有共同的解題思路、技巧與方法,我們把這樣一類題歸并在一起講解,可以提高學(xué)生的綜合與歸納能力,并使知識(shí)系統(tǒng)化.本文以建直角坐標(biāo)系法為例,多題一法,試用2021年浙江省若干中考題來(lái)進(jìn)行闡釋,與大家分享.
【關(guān)鍵詞】 建直角坐標(biāo)系;多題一法;平面上兩點(diǎn)間的距離公式
例1 如圖1,在△ABC中,∠B=45°,∠C=60°,AD⊥BC于點(diǎn)D,BD=3.若E,F(xiàn)分別為AB,BC的中點(diǎn),則EF的長(zhǎng)為(? )
(A)33.?? (B)32.
(C) 1.(D)62.
解 如圖2,以D為原點(diǎn)建直角坐標(biāo)系,根據(jù)題中信息分析可得
AD=BD=3,CD=1,
所以可得A(0,3),B(-3,0),C(1,0),
因?yàn)镋,F(xiàn)分別為AB,BC的中點(diǎn),根據(jù)平面直角坐標(biāo)系中線段中點(diǎn)的坐標(biāo)公式可得E-32,32,F(xiàn)-3+12,0,再根據(jù)平面上兩點(diǎn)間的距離公式得
EF=-3+12--322+0-322
=14+34=1,
故選(C).
例2 如圖3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,點(diǎn)D在AC上,且AD=2,點(diǎn)E是AB上的動(dòng)點(diǎn),連接DE,點(diǎn)F,G分別是BC和DE的中點(diǎn),連接AG,F(xiàn)G,當(dāng)AG=FG時(shí),線段DE長(zhǎng)為(? )
(A)13.? (B)522.(C)412.(D) 4.
解 如圖4,以A為原點(diǎn)建直角坐標(biāo)系,根據(jù)題中信息分析可得B(5,0),C(0,5),D(0,2),設(shè)E(x,0),因?yàn)辄c(diǎn)F,G分別是BC和DE的中點(diǎn),所以可得
F52,52,Gx2,1.
因?yàn)锳G=FG,
所以可列方程
x2-02+(1-0)2
=x2-522+1-522,
解得x=3,
所以E(3,0),易得DE=22+32=13,
故選(A).
例3 由四個(gè)全等的直角三角形和一個(gè)小正方形組成的大正方形ABCD如圖5所示.過(guò)點(diǎn)D作DF的垂線交小正方形對(duì)角線EF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,連接CG,延長(zhǎng)BE交CG于點(diǎn)H.若AE=2BE,則CGBH的值為(? )
(A)32.??? (B)2.
(C)3107.(D)355.
解 如圖6,以B為原點(diǎn)建直角坐標(biāo)系,由題意可設(shè)BE=x,則AE=2x,AB=5x,易得BE=AP=DF=CN=x,小正方形PENF邊長(zhǎng)也等于x,大正方形ABCD邊長(zhǎng)為5x.因?yàn)椤螾FE=∠DFG=45°,易得△DFG為等腰直角三角形,所以DG=DF=x.過(guò)點(diǎn)G作GM⊥CD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)M,
易得∠GDM=∠ADP,
且∠M=∠APD=90°,
所以△GDM∽△ADP,
得DGAD=GMAP=DMDP,
即x5x=GMx=DM2x,
求得GM=5x5,DM=25x5,
故可得G45x5,75x5,
因?yàn)镃(5x,0),
所以CG=45x5-5x2+75x52
=10x.
因?yàn)镕N=CN=x,
所以N為CF中點(diǎn),
又因?yàn)镻Q∥EH,
易得NH為△CFQ中位線,
所以FQ=2NH,
又因?yàn)镕G=EF=2x,
即F為EG中點(diǎn),
且FQ∥EH,
所以FQ為△EGH中位線,
所以EH=2FQ,
得EH=4NH,
所以EN=3NH,
即NH=13x,
所以BH=73x,
所以CGBH=10x73x=3107,
故選(C).
例4 由沈康身教授所著,數(shù)學(xué)家吳文俊作序的《數(shù)學(xué)的魅力》一書(shū)中記載了這樣一個(gè)故事:如圖7,三姐妹為了平分一塊邊長(zhǎng)為1的祖?zhèn)髡叫蔚靥?,先將地毯分割成七塊,再拼成三個(gè)小正方形(陰影部分),則圖中AB的長(zhǎng)應(yīng)是.
解 如圖8,建直角坐標(biāo)系,由題意得三個(gè)小正方形(陰影部分)的面積為1,則每個(gè)小正方形的面積為13,可得ED=33.
在Rt△ODE中,由勾股定理可得
OE=63.
易得△ODE∽△OCD,
所以O(shè)EOD=DECD,
即631=33CD,
求得CD=22,
所以C1,22,
易得直線OC解析式為y=22x,
所以可求得點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,1),繼而可求得
AB=2-1.