房瑞 密恩慧



正方形網格作圖已經在天津市中考數學中興起已經好幾年了,19年前都沒有和圓結合,但在2019年中考中如期而至。
筆者拿到題一時之間無法找到思路,只能借助于標答了解出題人的考察的內涵,并得益于和平教研室對18題的教研,聆聽了老師們的分析,但是對于第三點還是沒有得到論證的方法,引發筆者探索欲望,有了以下結論。
18.如圖,在每個小正方形得邊長為1得網格中,△ABC的頂點A在格點上,B是小正方形邊的中點,∠ABC=50°,∠BAC=30°,經過點A、B的圓的圓心在邊AC上.
(1)線段AB的長等于?????? ;
(2)請用無刻度的直尺,在如圖所示的網格中,
畫出一個點P,使其滿足∠PAC=∠PBC=∠PCB,
并簡要說說明點P的位置是如何找到的
(不要求證明)
方法一:試卷標答
如圖,取圓與網絡線的交點E、F,連接EF與AC
相交,得圓心O;AB與網絡線相交與點D,連接
QC并延長,與點B,O的連線BO相交于P,連接AP,
則點P滿足∠PAC=∠PBC=∠PCB.
此時設∠PAC=∠PBC=∠PCB=x,
在△OCP中,∠COP=60°,∠PCO=100°-x,∠CPO=2x
∴60°+100°-x+2x=180°,x=20°,
即∠PAC=∠PBC=∠PCB=20°.
其實根據對稱性,可直接求出這三個角的度數,如圖所示:
由題可以知道△AOB和△DOB關于直線OB對稱,
得到∠OAB=∠OBA=∠OBD=∠ODB=30°∠AOE=∠BOE=∠DOF=∠???? BOF=60°
∴∠CBD=∠CDB=10°
∴∠ODC=20°根據對稱性得到∠PAC=∠ODP=∠PBC=∠PCB=20°
又可以得到此網格題其實是有這個模型聯想到右圖:
△ADB是等邊三角形,O為其中心,OA,OD所在直線是此三角形的對稱軸,
由對稱性得到所要的
∠PAC=∠ODP=∠PBC=∠PCB=20°
方法二:
記方法一中的點為P1
利用幾何畫板可以找到另外兩個異與點P的點,也滿足∠PAC=∠PBC=∠PCB.
且都在△ABC外部,其中一個在圓上,另一個在園內,分別記為P2P3.
P2作圖步驟:
在作出P1的基礎上連接A P1于AB中垂線交于點D,
連接CD并延長交圓于P2.
此時設∠PAC=∠PBC=∠PCB=x,
在△APC中,
∠APC=180°-x-(100°-x)=80°,∠APC+∠BPC=120°,
∴∠BPC=40°
∴x=70°,即∠PAC=∠PBC=∠PCB=70°(其實可以直接得到∠PCB=70°)
方法三:
P3作圖步驟:
再求P3時可以先求出∠PAC=∠PBC=∠PCB的值,此時設∠PAC=∠PBC=∠PCB=x,發現ABCP四點共圓,∠CAP=∠PAB=x=15°,即作∠BAC的平分線,相當于
作∠BAC縮對弧或弦的中點,即過O作AB的平行線。
先延長AB至格點N,延長AC至M, 鏈接MN,
構造直角三角形,與MN交于點Q,Q為MN中點,
鏈接OQ與圓交于點E,鏈接?????? AE與P1P2延長線交于P3,P3即為所求。
說明:因為根據幾何畫板得到∠PAC=∠PBC=∠PCB=15°,此時P1P2所在直線為BC的垂直平分線,即求∠CAB平分線與P1P2交點,作∠CAB平分線就是點A與∠COB平分線與弧BM的交點E的連線AE,關鍵E怎么找?構造等腰△MAN,再找到MN中點Q即可,Q點怎么找?因為BM⊥AN,所以過BN中點H作BN垂線HT與MN交點Q即為所求。也就是△HKT≌△NRH,HT與MN交于點Q,則HQ為△MBN中位線,Q為MN中點。連接OQ與弧BM交點就是E。連接AE與P1P2交點為P3.
19年中考數學18題,全天津市沒有一個同學得滿分,經過思考有了以上3種作圖方法,其中第三問是本人思考的結果,如有更好更多的解題方法,歡迎探討研究。
(作者單位:天津港保稅區空港學校)