用积淀的“抄袭”能力,畅解重庆中考压轴题(文146)

微风

<p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">  考场上的解题招术招法,立足于平时对答题手法的谋略性、创意性、模型性、批判性及通性通法等思考的启悟和保存;来自于平时就破解了的一些问题情景特征的领悟、积累;输出于“抄袭”平时就破译了的解析来路、思路,出路密码,从而从容笑对那绝不是玄奥的考题。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 本文,以2022年重庆中考的压轴题为材料,通过透视命题老师的解题密码箱,“抄袭”那些普通而又美妙的数学思想方法,享受一次有麻辣味的重庆“小面思维餐”,过一次“抄袭”解题招术招法的乐趣之瘾。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">A卷考题呈现:如图,在锐角△ABC中,∠A=60°,点D, E分别是边AB, AC上一动点,连接BE交直线CD于点F.</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">(1)如图1,若AB>AC,且BD=CE,∠BCD=∠ CBE,求∠CFE的度数;</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">(2)如图2,若AB=AC,且BD=AE,在平面内将线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM,连接MF,点N是MF的中点,连接CN .在点D, E运动过程中,猜想线段BF,CF,CN之间存在的数量关系,并证明你的猜想;</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">(3)若AB=AC,且BD=AE,将△ABC沿直线AB翻折至△ABC所在平面内得到△ABP,点H是AP的中点,点K是线段PF上一点,将△PHK沿直线HK翻折至△PHK所在平面内得到△QHK,连接PQ .在点D,E运动过程中,当线段PF取得最小值,且QK⊥PF时,请直接写出PQ:BC的值.</span></p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(237, 35, 8);">问题(1) </span>认识到待求∠CFE与条件∠A=60°,分别是四边形ADEF的外角和内对角,则直觉四边形ADFE是外角等于内对角(也即对角互补)的特殊四边形.于是,猜想四边形ADFE的外角∠CFE=∠A=60°. 那么,<span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:22px;">证得另一组外角与内对角∠CEF=∠ADF得解.</span></p><p class="ql-block">注意到已知等角∠BCD=∠CBE的两顶点,是一条线段BC的两个端点,则<span style="color:rgb(57, 181, 74);">可锁定二个相等的边角条件</span>:∠BCD=∠CBE,BC=CB.于是,“抄袭”<span style="color:rgb(237, 35, 8);">构造全等三角形“锁定二等,再添一等”的基本谋略,</span>添加辅助线造型、导角.</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(22, 126, 251);">解法一:</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(22, 126, 251);"> 锁定二等,再添直角,构造全等.</span></p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:20px;">解法二:</span></p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:20px;"> 锁定二等,以一个三角形为模特构造全等.</span></p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:20px;">解法三:锁定二等,以△BCD为模特,改造△CBE造全等.</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(176, 79, 187);">反思:锁定二等,选择模特,仿造一等,是构造全等三角形的基本谋略.</span></p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:20px;">问题(2)</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 首先扩展信息条件,辨识基本图形,发现基本模型,感受存在什么题根母题的观察思考:</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(176, 79, 187);">观察思考①</span><span style="font-size:20px;"> 认识到A=60°,AB=AC时,△ABC是等边三角形,则由等边△ABC三角形两条边上的BD=AE,认识到有“靠边全等三角形”的题根,于是,“抄袭”命题者命制此类试题的“靠边全等三角形思维密码”,远见到等边△ABC内的四边形ADFE是外角等于内对角的四边形.</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">  如此观察思考“靠边全等或相似”三角形的通性通法,在解答今年重庆中考第9题的</span><span style="font-size:20px; color:rgb(22, 126, 251);">十字架型态</span><span style="font-size:20px;">考题时,也应“抄袭”运用.</span></p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(1, 1, 1); font-size:20px;">  所以,</span><span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:20px;">正方形的十字架结构,</span><span style="color:rgb(1, 1, 1); font-size:20px;">也有同理、同样的隐性深层知识:</span><span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:20px;">四边形CDPE是对角互补的四边形.</span></p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(176, 79, 187);">观察思考②</span> 由线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM的信息,意识到有CB=CM,且顶角∠BCM=60°+60°=120°的隐性等腰△CMB;</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(176, 79, 187);">观察思考③</span> 直觉三线BF,CF,CN存在和差数量关系.则设法将其中的一条线段“一分为二”或者将其中的两条线段“合二为一”.</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(176, 79, 187);">观察思考④ </span>因探究线段中的CN一端点N,是线段MF的中点,另一端点C和点M,是隐性等腰△CMB的顶点.则“抄袭”等腰三角形顶角顶点是隐性中点的解题密码,透视到<span style="color:rgb(57, 181, 74);">CN是隐性的三角形中位线.</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 问题(2)的上述四个解法,“抄袭”的都是常见常用的基本解题谋略和基本的招术招法,其解析主旋律是:</span><span style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">辩识靠腰三角形,构造手拉手模型</span><span style="font-size:20px; color:rgb(1, 1, 1);">和</span><span style="font-size:20px; color:rgb(57, 181, 74);">发现、利用隐性的中位线。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(57, 181, 74);"> </span><span style="font-size:20px; color:rgb(1, 1, 1);">此问</span><span style="font-size:20px; color:rgb(176, 79, 187);">还可”抄袭”构造等边三角形将两线段“合二为一”的招术,同时“抄袭”加倍中线;或造中位线的招法,然后证明形成的全等三角形或相似三角形得解。多多的解法,后面,再简述几法。</span></p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(176, 79, 187); font-size:20px;"> </span></p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(176, 79, 187); font-size:20px;"></span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> </span><span style="font-size:20px; color:rgb(22, 126, 251);">解答问题(3),可以“抄袭”哪些基础性的解析方法?</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">  认识到是在线段PF取得最小值时的求值问题,则“抄袭”解决此类问题的谋略:</span><span style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">先确定最值型态,再根据最值型态计算求值. </span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(22, 126, 251);"> 观察思考是什么类型的最值问题?</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">数学心:</span><span style="font-size:20px;">因为主动点D、E运动时,从动点F始终是∠BFC=120°的定角顶点,则呈现出定角∠BFC对定参数边BC的情景.</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">∵从动点F的轨迹是隐圆上的圆弧.</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> “抄袭”确定此类隐圆圆心的解码,得知隐圆的圆心在BC的下方,且是顶角为120°的等腰△OBC顶点O.</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;">∴</span><span style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">点F的轨迹是如图所示的红色圆弧.</span></p> <p class="ql-block">  因为最值线段PF的端点P,是△ABC沿直线AB翻折后所得△ABP的顶点,则点P是菱形APBC的定顶点.</p><p class="ql-block">所以,<span style="color:rgb(57, 181, 74);">是定点到定圆弧上一动点的最小值类问题 </span><span style="color:rgb(1, 1, 1);">.那么,</span><span style="color:rgb(237, 35, 8);">当P、F、O三点共线时</span><span style="color:rgb(57, 181, 74);">,</span><span style="color:rgb(237, 35, 8);">PF取得最小值.</span></p> <p class="ql-block">  观察到PK、KH、GH分别是斜△HPK的边和高,则意识到解斜△HPK可得解.</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:20px;">如何解斜△HPK?</span></p><p class="ql-block"> 因斜△HPK中,∠PKH=45°,且可设一条参数边,则<span style="color:rgb(237, 35, 8);">还需一个条件,斜△HPK才可解.</span></p><p class="ql-block"> “抄袭”<span style="color:rgb(57, 181, 74);">解斜三角形,边角条件不够,三角函数或边比关系来相助</span>的谋略,注意到∠HPK也是△APO的内角,于是连接AO,由易知的直角△APO,计算tan∠APO的值,得tan∠HPK的值.</p><p class="ql-block"> 或通过Rt△GPH∽Rt△APO,由Rt△APO可得的三边比关系,得Rt△GPH的三边比关系.</p> <p class="ql-block">  对本压轴题美妙的问题(2),再简约讲述十个解法.</p><p class="ql-block">思路来路主旋律一:<span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:20px;">两线合一</span><span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:20px;">十</span><span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:18px;">倍长中线或造中位线</span><span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:20px;">十</span><span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:18px;">全等或相似三角形</span></p><p class="ql-block"> 先立足于“抄袭”将两线“合二为一”的谋略,作等边△CFP,得到线段BP=BF+FP=BF+CF后,再从点N是MF中点的条件出发,“抄袭”倍长中线或者造中位线的技法,通过共顶点角的加减和平行线导得等角,建构全等三角形通道或相似三角形通道求解.</p> <p class="ql-block">反思:倍长中线CN为CG后,应意识到能生成平四形CMGF. 法一、法二实际上是分别利用了该平四形被对角线CG分割的某一个三角形,所以,解析方法是同理、同样的,是可抄袭的.</p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(237, 35, 8);">思路来路主旋律二</span>:<span style="color:rgb(237, 35, 8);">倍长中线</span><span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:22px;">+</span><span style="color:rgb(237, 35, 8);">全等三角形</span><span style="color:rgb(22, 126, 251); font-size:22px;">+</span><span style="color:rgb(237, 35, 8);">等边三角形</span></p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(57, 181, 74);">思路来路主旋律三:</span><span style="color:rgb(237, 35, 8);">造中位线,构造对角互补的四边形,用最本手的模型思路、出路求解.</span></p><p class="ql-block"> 由线段CN的端点N是线段MF的中点,端点C是等腰△CMB的顶点,得知点C是隐性中点.则透视到线段CN是隐性的中位线,那么,延长MC至P,使CP=MC,连接FP,由NP=NF,得CN是△MCF的中位线,</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:20px;">∴FP=2CN ①,</span></p><p class="ql-block">此时,∵∠BCP=180°-∠BCM</p><p class="ql-block"> =180°-120°=60°,</p><p class="ql-block"> 又CB=CA=CM=CP,</p><p class="ql-block">∴同时生成的<span style="color:rgb(176, 79, 187);">△CBP是等边三角形</span>.</p><p class="ql-block">则认识到问题可<span style="color:rgb(237, 35, 8); font-size:20px;">转化为探究碰头三线FB、FC、FP的数量关系.</span></p> <p class="ql-block">  在碰头三线FB、FC、FP的四个端点F、B、P、C构成的四边形FBPC中,</p><p class="ql-block">∵∠BPC=60°,∠BFC=120°,</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(176, 79, 187); font-size:20px;">∴四边形FBPC是对角互补的四边形(也即外角等于内对角的四边形)</span>.<span style="font-size:18px;"> </span></p><p class="ql-block"> 又PB=PC</p><p class="ql-block">则辩识到四边形FBPC是<span style="color:rgb(57, 181, 74);">一组邻边相等</span>的<span style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">对角互补</span><span style="font-size:20px;">四边形.</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:18px;"> 因为</span><span style="font-size:18px; color:rgb(237, 35, 8);">这是一个非常基础的几何模型.</span>则熟练地“抄袭”“<span style="color:rgb(237, 35, 8);">碰头三线思旋转”的基本谋略一</span>,<span style="color:rgb(57, 181, 74);">构造“手拉手模型”</span>,得</p> <p class="ql-block"><span style="color:rgb(237, 35, 8);">以将两线“合二为一”的基本谋略二,得</span></p> <p class="ql-block">反思:问题(2)的上述14个解法,既有谋略、思路的共通性,又有从不同观察思考角度催生的,有所变异的来路和出路。但它们都来自于那些基础性的解题思想方法,都来自于基本模型的逻辑思维。更多略有变异的解法,不再累述。仅再<span style="color:rgb(22, 126, 251);">提示一个本手的解析出路:抓住</span><span style="color:rgb(57, 181, 74);">一组邻边相等</span><span style="color:rgb(22, 126, 251);">的</span><span style="color:rgb(237, 35, 8);">对角互补</span><span style="color:rgb(22, 126, 251);">四边形PBFC,抄袭旋转思路:将</span><span style="color:rgb(57, 181, 74); font-size:20px;">FC(</span><span style="color:rgb(176, 79, 187); font-size:20px;">或FB)</span><span style="color:rgb(57, 181, 74); font-size:20px;">绕点F顺时针</span><span style="color:rgb(176, 79, 187); font-size:20px;">(或逆时针)</span><span style="color:rgb(57, 181, 74); font-size:20px;">旋转60°,构造“手拉手模型”得解.</span></p> <p class="ql-block">  2022年重庆中考A、B姊妹卷的压轴题,其试题背景都是给出一个显性的等腰三角形,再给出一个由线段旋转生成的等腰三角形和一条线段的中点,以“两等腰三角形+线段中点”为条件的主基调,设置探究三条线段数量关系的问题(2);然后设置一个翻折三角形的情景,计算一条线段的最小值或与之相关的求值问题(3).所以,解析两卷压轴题的添线构型思维主旋律,是可以相互“抄袭”的。即解答A、B两卷的技法技术是相通的。那些解析B卷压轴题的同理、同样而又稍有变迁的思路、出路,见下篇文档,《用模型招术解22年的重庆B卷压轴题》</p>