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如图在abc中(如图在rtabc中acb90)

  如图 在 abc中(如图在rt△abc中acb90)
  找准相似三角形是解题关键(2020年上海第25题)
  2020年上海市中考数学140分以上出现扎堆现象,整张试卷难度分布较为平缓,没有大起大落,前面的选填题依然存在个别"小坑",压轴题难度相对往年有降低,导致最后一题看上去就像教材习题,当然,它也并不是如表面一般人畜无害,稍不留神,也会失手。
  相似三角形对应边成比例,这很平常,选择合适的比例线段构造方程,是我们常用方法,哪些线段能入选取决于对题目的理解,而相似三角形,一定要找准。
  题目
  如图,在△ABC中,AB=AC,圆O是△ABC的外接圆,BO的延长线交边AC于点D.
  (1)求证:∠BAC=2∠ABD;(2)当△BCD是等腰三角形时,求∠BCD的大小;
  (3)当AD=2,CD=3时,求边BC的长.
  解析:
  (1)一般而言,压轴题的第1小题,通常情况下需要一点"秒杀"技巧,我对这个词的理解,就是用最快捷的思路,直达终点。
  有三角形,有外接圆,此时第一个想到的概念就是外心,沿这个思路下去,外心是三角形三边垂直平分线的交点,即连接OA之后,O点一定在△ABC中BC边的垂直平分线上,结合它是一个等腰三角形,联想到"三线合一",于是OA摇身一变,成为∠BAC的角平分线,如下图:
  ∠ABD=∠BAO,且∠BAO是∠BAC的一半,即∠BAC=2∠ABD;
  (2)当题目中出现"等腰三角形"且又未指明底和腰的时候,意味着分类讨论,对于△BCD,可能存在BD=CD或BC=CD两种情况,BD不可能等于CD。
  当BD=CD时,如下图:
  不妨设∠ABD=x,于是∠BAC=2x,求出∠BDC=3x,所以∠C=3x=∠ABC,在△ABC中,利用内角和定理列方程,得3x+2x+3x=180,解得x=22.5,所以∠BCD=67.5°;
  当BC=CD时,如下图:
  和前一种情况类似,区别在于此时∠DBC=∠BDC=3x,所以∠ABC=∠C=4x,依然在△ABC中,利用内角和定理列方程,得4x+2x+4x=180,解得x=18,所以∠BCD=72°;
  (3)作为等腰三角形的底边BC, 求它的长度,又怎能不使用"三线合一"呢?因此将AO延长交BC于点E属于必作辅助线,同时我们也能轻松证明,AE就是BC边上的高、中线,如下图:
  下面只需要求出BE的长度即可。
  过点O作OF⊥AB,由等腰△ABC可知AB=5,于是OF在△AOB中也是底边上的中线,AF=5/2,为计算方便,不妨设OB=r,OD=t;
  在上图中,有一对共边共角型相似三角形,△ABD∽△OAD,利用它得到的比例线段,我们推导如下:
  在得到圆的半径r的值之后,两条路可走,一是计算∠FAO的正弦值,二是再利用△AOF∽△ABE,均能得到BE的长度,最后求出BC,推导如下:
  解题反思
  总体来看,上海的这道压轴题并不难,甚至可以说比去年要简单不少,在疫情影响下,这是正确的政治占位,值得肯定。
  当然代价也是有,就是数学在中考各科中的甑别效应降低了,不过上海中考数学的区分,也从来不是仅靠后面的几道压轴题,前面的选填题一样也"咬人",加上总分150分,稍不留神,也会拉开差距,像这种不押宝于最后几道大题的命题思路,也的确值得学习。
  本题仍然采用常见数学模型,看上去非常亲切,圆中的内接三角形,还是等腰三角形,实在太平常,哪次模拟或小测没这类题目?然而依然有了新意,通常情况下,只要想到了那对相似三角形,后面的问题就容易许多,而在这种"对称性"很强的图形中,找到共边共角型相似,本身也极考验学生的观察图形能力。
  命题不押宝,或者提高押宝代价,让猜题押题无利可图,也同样体现的是教育的公平性。

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