中考数学压轴题分析:手拉手旋转问题

本文内容选自2021年湖北中考数学几何压轴题。题目以两个共顶点的等腰三角形为背景,涉及几何证明与求值问题,难度不大。

本题为常见的手拉手模型,比较值得研究,可以进行适当的变式与拓展。


【中考真题】

(2021·湖北)已知和都为等腰三角形,,,.
(1)当时,
①如图1,当点在上时,请直接写出与的数量关系:  ;
②如图2,当点不在上时,判断线段与的数量关系,并说明理由;
(2)当时,
①如图3,探究线段与的数量关系,并说明理由;
②当,,时,请直接写出的长.


【分析】

(1)①直接观察即可。②根据SAS来证明全等即可。

(2)①由于图形发生变化,等量关系也随之变化。由于等腰直角三角形,因此易得为√2倍。全等不行,可以考虑用相似。也是利用边角关系进行证明。难度不大。

②本题只需写出结果,本小题还是有一定难度。知道AB,就知道了AC的长。而且已知AD的长。再求DC的长,则相当于解三角形了。如果知道∠DAC的度数即可。根据平行易得∠DAC的度数,构造直角三角形进行解三角形即可。

但是除了图3中给的情况之外,其实还有可能会出现另外一种情况,如下图所示:

此时AC比DC大,因此求出来的又是另外一种结果。

本题的难点在于分类讨论。
【答案】解:(1)①当时,和均为等边三角形,
,,
又,


故答案为:;
②,理由如下:
当点不在上时,
,,

在和中,



(2)①,理由如下:
当时,在等腰直角三角形中:,
在等腰直角三角形中:,
,,

在和中,




②或,理由如下:
当点在外部时,设与交于点,如图所示:


由上可知:,,
又,

而,


,而,

在中:,
又,
(或,
在等腰直角三角形中,.
当点在内部时,过点作于

,,
,,

综上所述,满足条件的的值为5或.

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