

本章中有許多與圓相關的基本圖形,這些圖形不僅僅包含豐富的幾何圖形的性質,還含有基本的數學思想方法。如果我們細細研讀這些圖形,并結合中考題做些思考,那一定會讓我們的解題能力得到較大的提升。
【蘇科版數學教材九(上)第57頁例3】如圖1,BC是⊙O的直徑,點A在⊙O上,AD⊥BC,垂足為D,[AE]=[AB],BE分別交AD、AC于點F、G。判斷△FAG的形狀,并說明理由。
本題包含了等弧所對的圓周角相等、直徑所對的圓周角是直角、直角三角形的兩個銳角互余、等角的余角相等這些性質,呈現的圖形是圓中常見的基本圖形。
由“BC是⊙O的直徑”得到Rt△ABC,添加“AD⊥BC”,得到∠BAD=∠C,∠CAD=∠ABC,△ABC、△DBA、△DAC中任意兩個三角形是相似的,以上是最基本的結論。當然,在具體問題中,有時已知一條直徑,需要我們“連接AB、AC”來構造Rt△ABC;有時題目條件中沒有“AD⊥BC”,為了達到解決問題的目的而去“過點A作BC的垂線段AD”。
本例中由“[AE]=[AB]”得到∠ABE=∠C,這就將△ABG與△ADC建立了聯系,進而得到∠DAC=∠AGB。
2023年江蘇省蘇州市的一道中考題就與例題中的基本圖形有關。
如圖2,△ABC是⊙O的內接三角形,AB是⊙O的直徑,AC=[5],BC=[25],點F在AB上,連接CF并延長,交⊙O于點D,連接BD,作BE⊥CD,垂足為E。
(1) 求證:△DBE∽△ABC;
(2) 若AF=2,求ED的長。
(1)根據“AB是⊙O的直徑”得到Rt△ACB,容易證明△DBE∽△ABC;解決第(2)問的關鍵是由“AF=2”,你能發現什么?已知△ABC的兩邊長,可以根據勾股定理求得它的斜邊長。F是斜邊上的一點,且AF=2,說明△ABC、△ACF、△CFB的形狀與大小是確定的。聯想基本圖形,我們可以過點C作CG⊥AB,垂足為G(如圖3),通過計算△ABC的面積或由△ACG∽△ABC都可得到“FG=AG=1”。我們發現,△ACF是等腰三角形(AC=FC),進而發現△BFD也是等腰三角形(BF=BD)。由這兩個發現,問題就迎刃而解了。
2024年安徽省的一道中考題,仍然與基本圖形有關,此題不同之處在于由條件去證明“CD⊥AB”,題目條件如下。
如圖4,⊙O是△ABC的外接圓,D是直徑AB上一點,∠ACD的平分線交AB于點E,交⊙O于另一點F,FA=FE。
解決本題的關鍵是“直徑AB所對的∠ACB是直角”,通過FA=FE(△AFE是等腰三角形)得到△CBE是等腰三角形(BC=BE),由此∠CEB+∠DCE=∠BCE+∠ACE=∠ACB=90°,即可得到∠CDE=90°,所以CD⊥AB。
通過對教材例題和兩道中考題的分析,我們能發現教材例題(也包括練習題、習題)的重要性,要借助基本圖形理解學習內容,強化數學問題的轉化(化未知為已知,化復雜為簡單),在應對問題的變化中,領悟知識之間的聯系,總結與提煉解決問題的經驗。
(作者單位:江蘇省南京市江寧區桃紅初級中學)