文/陳冠軍
在2022 年中考中,江蘇省多個市以操作活動為問題背景來考查圓的相關(guān)知識,呈現(xiàn)形式較為新穎。限于文章篇幅,本文僅對宿遷市的一道題做研究。
例題
如圖1,在網(wǎng)格中,每個小正方形的邊長均為1,每個小正方形的頂點稱為格點,點A、B、C、D、M均為格點。
圖1
【操作探究】在數(shù)學活動課上,佳佳同學在如圖1 的網(wǎng)格中,用無刻度的直尺畫了兩條互相垂直的線段AB、CD,相交于點P并給出部分說理過程,請你補充完整:
解:在網(wǎng)格中取格點E,構(gòu)建兩個直角三角形,分別是△ABC和△CDE。
在Rt△ABC中,tan∠BAC=
在Rt△CDE中,_______,
所以tan∠BAC=tan∠DCE。
所以∠BAC=∠DCE。
因為∠ACP+∠DCE=∠ACB=90°,
所以∠ACP+∠BAC=90°。
所以∠APC=90°,即AB⊥CD。
【拓展應用】(1)如圖2 是以格點O為圓心,AB為直徑的圓,請你只用無刻度的直尺,在上找出一點P,使寫出作法,并給出證明;
圖2
(2)如圖3 是以格點O為圓心的圓,請你只用無刻度的直尺,在弦AB上找出一點P,使AM2=AP·AB,寫出作法,不用證明。
圖3
解析
【操作探究】tan∠DCE=
【拓展應用】(1)作法:取格點C,連接AC并延長,交⊙O于點P,則點P即為所求,見圖4。
圖4
證明:由作圖可知OM⊥AP,且OM過圓心,根據(jù)垂徑定理,得
(2)作法一:連接OA,取格點C,連接MC并延長,交⊙O于點M',交AB于點P,則點P即為所求,見圖5。
圖5
證明:可證OA⊥MM',
∴
∴∠AMP=∠ABM。
又∠MAP=∠BAM,
∴△APM∽△AMB。
∴AM2=AP·AB。
作法二:取格點C、D,連接CD交AB于P,則點P即為所求,見圖6。
圖6
總結(jié)
本題用到的知識較為廣泛,有全等三角形、垂徑定理、圓周角定理、相似三角形的判定和性質(zhì)等,是一道以操作活動為背景的綜合題。
除這道題外,各地2022 年中考題中,還有常州市第28 題、揚州市第26 題、鹽城市第27 題,它們都是操作活動背景下的圓的綜合題,大家不妨去做一做。