这道题太逆天了,沈阳中考数学填空,巧妙运用位似才能解

这道题据说是今年,沈阳中考数学填空题的第2小题,按理来说,这个位置上的填空题应该是秒杀级别的,但是老黄不仅秒杀不了它,甚至一开始得出来的答案还带有蒙的性质。写出来和大家探讨一下。看看聪明的您能不能找到更完美的方法。主要采用初中的知识,用一点高中的知识也可以,但不能主要使用高中的知识。

如图, 在矩形ABCD中, AB=8, BC=6, E为直线BC上的一个动点, 连接DE, 将△DCE沿DE所在直线翻折得到△DC’E, 点M为线段BC’上的点, BC’=5BM, 当AM取最大值时, 求∠BAM的正切值______.

分析:首先,初中阶段关于线段的最大值,要么通过二次函数的顶点式求得,要么根据“点到圆上最大距离过圆心”等几何方法得到。

由于M点实质上也是一个动点,因此有它的运动轨迹,结合上面的分析,M点的轨迹大概率是一个圆。但此处老黄一开始无法证明。所以说,最后的答案带有蒙的性质。不过我没有放弃,还一直考虑,最后终于让我想通了。因为点C’的运动轨迹是一个圆,DC'定长嘛,这个圆的圆心是D。而点M的运动轨迹与圆D关于B点位似,位似比是1/5. 所以点M的运动轨迹也是一个圆。

既然这样,求出这个圆心,记为O,就成为问题的关键了。我们可以以D点为原点建立直角坐标系(这是原题的图上有提供的,因为画图麻烦,所以被我省略了,因此这里要重新交代)

然后取一些特殊情况,来得到M点的坐标,从而求圆心O点的坐标,问题就可以解决了。

第一种特殊情形是点C,C',E三点重合时,即没有发生题干中所说的翻折时,也可以认为是翻折角度等于0度时,点M在BC上,此时根据BC’=5BM,可以得到M点的坐标为(8,24/5)。

注意,BC与圆O相切,因为M点不可能有第二种在BC上的情形,而M点就是切点,所以圆心O在直线y=4.8上,即O点的纵坐标是4.8. (根据直径与切线互相垂直于切点)

又圆O的半径是圆D的半径的1/5, 即圆O的半径为CD/5=8/5, 所以圆心的横坐标为8-8/5=32/5. 即O(32/5, 24/5).

因此所求的tan∠BAM=(6-24/5)/(32/5)=3/16.

幸好这只是一道填空题,所以还能应对。假如是一道解答题,恐怕很少人能够解出来。关键是不知道怎么证明点M的轨迹是一个圆。现在老黄知道了,这叫瓜豆原理。

终于找到秒杀的方法,如下图:

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