压轴题“一题精讲”(二十八):模型的混合运用(3)

文摘   教育   2024-11-02 06:08   上海  

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压轴题的难点在于能否发现复杂图形中的基本图形,抽象出其中的常见模型并加以利用。但是对于有些压轴题的难点在于你想到了合适的辅助线,并且得到了一部分的结论,但是如何继续下去,成了一个很大的问题,问题的关键在于没有发现图形中隐含的多种模型,并进行充分利用,一般而言,模型的运用不超过2次,因此选择合适的模型和恰当的方法就至关重要。

同时,依托结论,根据所求结论与图形整体的关系,寻求合适的解题方法,或构造相似三角形、或通过解三角形、或利用勾股定理等,根据缺少的条件,从已知出发,寻找线索,进而建立数量关系。


本题是矩形背景下与点的运动、相似三角形的证明、线段间函数关系建立,以及根据线段间比例关系求线段长度的综合性问题。

本题的解法可以分为以下两种:即“由因索果”,根据图中隐含的基本图形,寻找线段或角之间的等量关系,从而建立数量关系;或“由果索因”,根据结论,逆推寻找需要的关键点,从而选择合适的方法进行解题。

本题的第(1)问是证明相似三角形的存在性问题,根据已知条件可知DE:BF和DC:BC的值均为2,因此可以借助相似三角形的判定2进行证明。

本题的第(2)问是建立y关于x的函数关系式,有以下两种解题路径:
路径1:由条件出发,多次利用相似三角形,通过角的转化证明CP⊥DB
解法1中根据第(1)问中的DCE∽△BCF,利用边之间数量关系可得CE:CF=2,进而得到△BCD∽△ECF,得到∠FEC=∠BDC,从而证明△EOP∽△DOC,利用蝶形相似的特点,得到△EOD∽△COP,进而转化得到∠DPC=90°。而∠ADB=∠ECP,可以得到△ECP的三边比为1:2:√5,进而用含y的代数式表示出CE,进而在Rt△DCE中,利用勾股定理表示出CE,借助“算两次”原理,建立y关于x的函数关系式。

路径2:由结论出发,通过解三角形表示CP的长度

由于要用含x的代数式表示y,因此不妨观察下CP所在的三角形,借助解三角形求解。由于CP所在的△BCP中,BC和∠DBC的三角比是确定的,因此这个三角形是可解的只要能够求出BP的长度,就可以借助三角比理表示PG、BG的长度,进而利用勾股定理求解CP

因此可以联想构造平行型基本图形,即过点E作AB的平行线,利用三角比表示出EH的长度,借助EH-BF-X型基本图形,可以求出BP:BH的值。而BH=BD-DH,而DH可以通过解△EDH求得,因此通过逆推求解。

本题的第(3)问需要分类讨论,即点Q在线段BD或其延长线两种情况。可以延用第(2)问中的两种解法,助力问题解决。本题的难点在于发现PQ的长度是定值,然后再利用DE-BC-X型基本图形建立数量关系。

同时需要注意的是,尽管点的位置发生了变化,但是问题解决的方法还是不变的。

情况1:点Q在线段BD上

情况2:点Q在线段BD延长线上

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