一道网上答案有误的义乌中考数学题
http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20241023/1729686329882_0.jpg这道填空压轴题如果让初三时候的我在考场上做,满分5分我只能拿1分。不过我还是发现了这道题第2小题网上流传的参考答案有误。而且吊诡的是初三那年中考前的模拟考用义乌的模拟卷时,我反而考出了146/150这个历次模拟考的数学最高分。
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第1小题,如上图所示,过旋转后的B点作BC⊥l2,垂足为C。注意是以∠B为顶角的等腰三角形,那么△BPA为等腰三角形时显然PB=AB=√2。我比较容易想到P点在C点上方的情况,此时∠BOC=90°-α=90°-60°=30°,那么在Rt△OBC中已知OB=2,则根据三角函数BC=1,OC=√3。在Rt△PBC中BC=1,PB=√2,那么根据勾股定理CP=1。所以当P点在C点上方时OP=OC+CP=√3+1。在考场上我会漏掉P点在C点下方的情况,所以这道题我只能得1分。当P点在C点下方时,OC、CP的长度跟P点在C点上方时的求解过程、结果都一样,但此时OP=OC-CP=√3-1。所以第1小题答案为√3+1或√3-1。
第2小题,其实是个隐圆问题。要想让△BPA是以∠B为顶角的等腰三角形,在l2上就必须存在点P使得PB=AB。若以B点为圆心、AB为半径的圆与l2没有交点,那么此时P点无论在l2的何处都有PB>AB,此时的旋转角度就不符合题目的要求。所以只有以B点为圆心、AB为半径的圆与l2有交点才能让此时有符合题意的P点存在。临界情况就是以B点为圆心、AB为半径的圆与l2相切时,此时圆与l2恰好有一个交点,当α<90°时,因为圆与l2相切,设切点为D(其实跟第1小题的C点位置类似,都是过B点作l2的垂线,可以把本小题的D点当作第1小题的C点来理解),此时P点与D点重合,∠BDO=90°,因为都是⊙B的半径所以BD=AB=√2,则在Rt△BOD中OB=2,BD=√2,根据勾股定理OD=√2,故此时△BDO是以∠B为顶角的等腰直角三角形,∠DOB=45°,此时α=90°-∠DOB=90°-45°=45°;当α>90°时,用同样方法求得∠DOB=45°,此时α=90°+∠DOB=90°+45°=135°。把以B点为圆心、AB为半径的圆记作⊙B,观察整个旋转过程,当0°<α<45°时,⊙B与l2没有交点,不符合题意;当α=45°时,⊙B与l2有一个交点,表明有1个符合题意的P点;当45°<α<90°时,⊙B与l2有两个交点,表明有2个符合题意的P点;当α=90°时,A、B、P三点都在l2上无法构成三角形,不符合题意;当90°<α<135°时,⊙B与l2有两个交点,表明有2个符合题意的P点;当α=135°时,⊙B与l2有一个交点,表明有1个符合题意的P点;当135°<α<180°时,⊙B与l2没有交点,不符合题意。综上,当45°≤ α<90°或90°<α ≤ 135°时存在符合题意的P点。所以第2小题答案为45°≤ α<90°或90°<α ≤ 135°。网上说本小题的答案是45°<α<90°或90°<α < 135°是错误的,45°和135°这两个数值是可以取到的。
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