勾股定理的應(yīng)用與尺規(guī)作圖都是初中數(shù)學(xué)中考時(shí)的常規(guī)考題。勾股定理的應(yīng)用需要同學(xué)們能夠?qū)ζ溆猩疃壤斫?,建?gòu)有效的解題模型;尺規(guī)作圖則考查了同學(xué)們的理解能力、分析能力與動(dòng)手操作能力。那么,我們該如何突破這一難點(diǎn),做到規(guī)范答題和規(guī)范作圖呢?下面就以2023年江蘇省宿遷市的中考題為例進(jìn)行分析,以便同學(xué)們更好地答題,拿滿分。
例題 (滿分10分)如圖1,在平行四邊形ABCD中,AB=5,AD=[32],∠A=45°。
(1)求出對角線BD的長;
(2)尺規(guī)作圖:將四邊形ABCD沿著經(jīng)過點(diǎn)A的某條直線翻折,使點(diǎn)B落在CD邊上的點(diǎn)E處,請作出折痕(不寫作法,保留作圖痕跡)。
解:(1)如圖2,連接BD,過點(diǎn)D作DF⊥AB于點(diǎn)F。
因?yàn)樵谄叫兴倪呅蜛BCD中,AD=[32],∠A=45°,所以AF=DF=[AD2]=3。
因?yàn)锳B=5,所以BF=AB-AF=5-3=2。
在Rt△BDF中,∠BFD=90°,DF=3,BF=2,所以BD=[DF2+BF2]=[13]。
(2)如圖3所示,AF即為所求。
【踩點(diǎn)得分提示】從評分標(biāo)準(zhǔn)來看,第(1)題,正確作出對角線BD和△ABD的底邊AB上的高線DF,每作一條線得1分(特別強(qiáng)調(diào):高線DF與底邊AB垂直要標(biāo)注直角符號);在Rt△AFD中,由勾股定理求出AF,得1分;根據(jù)線段之和減去部分等于另一部分,求出BF=AB-AF=5-3=2,得1分;最后,在Rt△BDF中,根據(jù)勾股定理求得BD=[DF2+BF2]=[13],得1分(本小題計(jì)得5分)。第(2)題,以點(diǎn)A為圓心,AB為半徑畫弧,交邊CD于點(diǎn)E,得1分;連接線段BE(或AE),得1分。根據(jù)折疊,利用線段垂直平分線(或角平分線)的作法,作出EB的垂直平分線(或∠BAE的角平分線)得3分,缺少弧線扣2分。
扣分點(diǎn)一:第(1)題中,過點(diǎn)D作AB邊上的高構(gòu)造直角三角形是解決此題的基礎(chǔ),也是對同學(xué)們作輔助線能力的考查,作高時(shí)丟掉直角符號說明做題習(xí)慣不夠好。同學(xué)們還要能根據(jù)∠A=45°,判斷出Rt△ADF是一個(gè)等腰直角三角形,如果不能從等腰三角形兩腰相等來思考,就很難利用勾股定理求出AF與DF的長度,這是解題的關(guān)鍵。審題中,不能將相關(guān)聯(lián)的知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)并加以分析,形成緊密的聯(lián)系,就很難向著成功行進(jìn)。
扣分點(diǎn)二:第(1)題中,同學(xué)們要能根據(jù)線段總長減去部分等于另一部分的知識來求得BF,進(jìn)而才能根據(jù)勾股定理求出Rt△BDF中BD的長度。倘若不能將勾股定理的知識進(jìn)行遷移,做到舉一反三,我們就難以將BF的長度與Rt△BDF中的各邊關(guān)系建立聯(lián)系。
扣分點(diǎn)三:部分同學(xué)逆向思維欠缺,對折疊性質(zhì)理解不透。要使點(diǎn)B落在邊CD上,且折痕經(jīng)過點(diǎn)A,則應(yīng)有AE=AB,即以點(diǎn)A為圓心,AB長為半徑畫弧,方可找到點(diǎn)E。部分同學(xué)對上述知識點(diǎn)掌握不到位,無法確定點(diǎn)E的位置,致使本題無法繼續(xù)進(jìn)行。
扣分點(diǎn)四:部分同學(xué)對折疊中涉及線段垂直平分線或角平分線的性質(zhì)理解不透徹,以及對基本尺規(guī)作圖掌握不牢,無法有效作圖。同時(shí),一些同學(xué)作圖無痕跡,致使失分。
【點(diǎn)評】在核心素養(yǎng)理念下,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就是要經(jīng)歷操作探究、觀察發(fā)現(xiàn)、理解應(yīng)用的過程。本題既充分考查了同學(xué)們對于作輔助線、勾股定理、折疊性質(zhì)及線段垂直平分線和角平分線作法的理解,也考查了同學(xué)們對知識遷移能力的應(yīng)用、建模、幾何直觀的認(rèn)識。因此,我們在平時(shí)要注意培養(yǎng)逆向思維、幾何直觀、分析問題和解決問題的能力。
(作者單位:江蘇省泗陽縣實(shí)驗(yàn)初級中學(xué))