范建兵
筆者偶遇一道常州中考數(shù)學(xué)填空壓軸題,思緒萬千,不禁為其精心的構(gòu)思、模型化的考查拍手叫好。
【原題呈現(xiàn)】如圖1,在⊙O的內(nèi)接四邊形ABCD中,AB=3,AD=5,∠BAD=60°,點(diǎn)C為弧BD的中點(diǎn),則AC的長是 。
圖1
【解析】由題意知,BC=CD,∠CAD=∠CAB=30°,∠BAD+∠BCD=180°,∠B+∠D=180°。
解法一:運(yùn)用旋轉(zhuǎn)策略。
如圖2,將△ACD繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,得△CBE,則∠E=∠CAD=30°,BE=AD=5,AC=CE,得△ACE是一個(gè)頂角為120°的等腰三角形,作CM⊥AE于M,解此三角形可得AC的長。
圖2
解法二:運(yùn)用角平分線策略。
如圖3,過C作CE⊥AB,交AB延長線于E,CF⊥AD于F,借助角平分線性質(zhì)、兩次三角形全等、30°角特殊性質(zhì)、勾股定理等知識(shí)可得AC的長。
圖3
【模型解讀】如圖4,從原題中四邊形ABCD來看,結(jié)合“圓內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ)”,可得這個(gè)四邊形屬于“對(duì)角互補(bǔ)型”四邊形。
此類問題解題一般有兩個(gè)顯性特征:(1)有一組相等的鄰邊,如原題中的BC=CD,旋轉(zhuǎn)后使BC與CD重合;(2)四邊形對(duì)角互補(bǔ),如原題中的∠B與∠D,旋轉(zhuǎn)后構(gòu)造三點(diǎn)共線。
圖4
【模型再現(xiàn)】如圖5,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,連接AC。若AC=6,求四邊形ABCD的面積。
這是典型的“對(duì)角互補(bǔ)型”問題,與原題相比隱藏了一個(gè)四邊形ABCD的外接圓,有了上面的理解,解答這樣的題目是不是很簡單呢?
圖5
【點(diǎn)評(píng)】“對(duì)角互補(bǔ)型”問題的圖形中,除了隱圓(四邊形四個(gè)頂點(diǎn)在同一個(gè)圓上)和兩個(gè)顯性特征,還有哪些隱性結(jié)論呢?如果我們深度反思,能發(fā)現(xiàn)這類問題的“內(nèi)涵”還是挺豐富的,讓我們結(jié)合下列圖形去探求其中的奧秘。
(1)如圖 6,∠AOB=∠DCE=90°,OC 平分∠AOB,你能寫出哪些結(jié)論?如果將∠DCE繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),如圖7,這些結(jié)論還成立嗎?
圖6
圖7
(2)如圖8,∠AOB=2∠DCE=120°,OC平分∠AOB,你能寫出哪些結(jié)論?如果將∠DCE繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),如圖9,這些結(jié)論還成立嗎?
圖8
圖9
以上兩種情況,請(qǐng)同學(xué)們自行思考哦。其實(shí)解題就如學(xué)習(xí),只要認(rèn)真思考,細(xì)細(xì)體會(huì),就一定會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的奧秘。