中考的幾何探究題,考查學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力,一般都是由一個(gè)特殊的簡單的問題引入,然后將特殊條件一般化,變成一道稍微有難度的靜態(tài)題目,最后在探究方法的基礎(chǔ)上,再把問題復(fù)雜化,轉(zhuǎn)化成一個(gè)動(dòng)態(tài)幾何問題。而和這個(gè)動(dòng)態(tài)幾何問題關(guān)系最密切的就是最值問題,最值問題歸結(jié)到課本上原始的知識(shí)點(diǎn)有下面一些:兩點(diǎn)之間線段最短(其中包含了三角形兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊)、點(diǎn)到直線的距離垂線段最短(其中包含了直角三角形的斜邊大于直角邊),直徑是圓中最長的弦,關(guān)于圓還有一個(gè)最大值的問題就是——張角最大問題(即圓周角大于圓外角),這也是近幾年陜西中考數(shù)學(xué)命題的一個(gè)熱點(diǎn),下面我們先來學(xué)習(xí)圓周角大于圓外角,圓周角小于圓內(nèi)角,如下圖: 圖1與圖2中的∠ACB與∠ADB哪個(gè)角大,雷老師在這里給你做出如下圖的輔助線相信你根據(jù)三角形的外角大于任何一個(gè)和它不相鄰的內(nèi)角很快內(nèi)得到結(jié)論。 ∠ADB的頂點(diǎn)D在圓外,我們把它叫做圓外角,∠ADB的頂點(diǎn)D在圓內(nèi),我們把它叫做圓內(nèi)角,由上圖我們很容易得到結(jié)論:圓外角小于圓周角,圓內(nèi)角大于圓周角。
這個(gè)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中有著廣泛的應(yīng)用,因而被命題老師所看好,如: 1.(本題滿分12分)如圖,在每一個(gè)四邊形ABCD中,均有AD//BC,CD⊥BC,
∠ABC=60°,AD=8,BC=12.
(1)如圖①,點(diǎn)M是四邊形ABCD邊AD上的一點(diǎn),則△BMC的面積為____;
(2)如圖②,點(diǎn)N是四邊形ABCD邊AD上的任意一點(diǎn),請你求出△BNC周長的最小值;
(3)如圖③,在四邊形ABCD的邊AD上,是否存在一點(diǎn)P,使得cos∠BPC的值最?。咳舸嬖?,求出此時(shí)cos∠BPC的值;若不存在,請說明理由。 思路點(diǎn)撥:第一問構(gòu)造直角三角形求出BC邊上的高,然后用三角形面積計(jì)算公式求解;第二問是典型的將軍飲馬問題,找出點(diǎn)C關(guān)于直線AD的對稱點(diǎn)C',連接BC'交AD于點(diǎn)N,此時(shí),BN+CN最小,BC為定值,則△BNC周長最小,第三問就是張角最大問題,要使得cos∠BPC的值最小,就要∠BPC的度數(shù)最大,過B、C兩點(diǎn)作圓與AD相切,切點(diǎn)為P,此時(shí)∠BPC最大,根據(jù)是圓周角大于圓外角。 2.問題探究:
(1)如圖①,AB是圓O的弦,點(diǎn)C是圓O上的一點(diǎn),在直線AB上方找一點(diǎn)D,得∠ADB=∠ACB,畫出∠ADB,并說明理由;
(2)如圖②,AB是圓O的弦,點(diǎn)C是圓O上的一點(diǎn),在過點(diǎn)C的直線l上找一點(diǎn)P,使得∠APB<∠ACB,畫出∠APB,并說明理由;
問題解決:
(3)如圖③,已知足球球門寬AB約為5√(2)米,一球員從距B點(diǎn)5√(2)米的C點(diǎn)(點(diǎn)A、B、C均在球場底線上),沿著AC成45°角的CD方向帶球。試問,該球員能否在射線CD上找到一點(diǎn)P,使得點(diǎn)P為最佳射門點(diǎn)(即∠APB最大)?若能找到,求出這時(shí)點(diǎn)P與點(diǎn)C的距離;若找不到,請說明理由。 思路點(diǎn)撥:第一問只要在AB上方的圓弧上任意取一點(diǎn)D就可以了,根據(jù)是同弧所對圓周角相等;第二問只要在圓外的直線L上任取一點(diǎn)就可以了,根據(jù)是圓周角大于圓外角,第三問就是張角最大問題,要使∠APB的度數(shù)最大,過A、B兩點(diǎn)作圓與AD相切,切點(diǎn)為P,此時(shí)∠APB最大,根據(jù)是圓周角大于圓外角。至于計(jì)算可以考慮用切割線定理。 3.問題探究:
(1)如圖①,AB是圓O的弦,直線L與圓O相交于M、N兩點(diǎn),M1、M2是直線L上異于點(diǎn)M、N的兩個(gè)點(diǎn),則∠AMB,∠AM1B,∠AM2B的大小關(guān)系是;(用“>”號(hào)連接)
(2)如圖②,AB是圓O的弦,直線L與圓O相切于點(diǎn)M,點(diǎn)M1是直線L上異于點(diǎn)M的任意一點(diǎn),請?jiān)趫D②中畫出圖形,試判斷∠AMB,∠AM1B的大小關(guān)系,并說明理由;
(3)如圖③,在平面直角坐標(biāo)系中,已知A(2,0),B(8,0)點(diǎn)P是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)∠APB最大時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
問題解決:
(4)某游樂場的平面圖如圖④所示,場所保衛(wèi)人員想在線段OD上的點(diǎn)M處安裝監(jiān)控裝置,用來監(jiān)控OC邊上的AB段,為了讓監(jiān)控效果達(dá)到最佳,必須要求∠AMB最大。
已知:∠DOC=60°,OA=400米,AB=200√(3)米,問在線段OD上是否存在一點(diǎn)M,使得∠AMB最大,若存在,請求出此時(shí)OM的長和∠AMB的度數(shù);如果不存在,請說明理由。 思路點(diǎn)撥:第一問圓周角大于圓外角,圓周角小于圓內(nèi)角,可得∠AM1B>∠AMB>∠AM2B;第二問在L上取異于M的點(diǎn)M1,根據(jù)是圓周角大于圓外角可得∠AMB>∠AM1B,第三問就是張角最大問題,要使∠APB的度數(shù)最大,過A、B兩點(diǎn)作圓與y軸相切,切點(diǎn)為P,此時(shí)∠APB最大,根據(jù)是圓周角大于圓外角。第四問還是張角最大問題,要使∠AMB的度數(shù)最大,過A、B兩點(diǎn)作圓與OD相切,切點(diǎn)為M,此時(shí)∠AMB最大,根據(jù)是圓周角大于圓外角。第三、四問的計(jì)算可以考慮用切割線定理。
說明:在這里要說明的是,有的同學(xué)在解題的過程當(dāng)中想方設(shè)法,想用尺規(guī)作圖做出這個(gè)這個(gè)圓來找切點(diǎn),其實(shí)沒有必要,這樣的圓是存在的,我們只需要邏輯作圖,簡單一句話:過A、B兩個(gè)點(diǎn)作圓與直線L相切于點(diǎn)P就OK了,然后就可以計(jì)算了,但是有的同學(xué)做不出這樣的圓來總是心里不踏實(shí),睡不好覺,那么雷老師給你推薦一種尺規(guī)作圖的方法:
如下圖,已知點(diǎn)A、B是∠MON的邊ON上的兩個(gè)定點(diǎn),在OM邊上求做一點(diǎn)P使得∠APB最大。 作法:
第一步:以O(shè)B為直徑作圓;
第二步:過點(diǎn)A作ON的垂線交前圓于點(diǎn)D;
第三步:連接OD,以O(shè) 為圓心,以O(shè)D為半徑畫弧,交OM于點(diǎn)P;
第四步:連接PA、PB
則點(diǎn)P就是所要求作的點(diǎn)。 如果有興趣,你可以證明一下這個(gè)作法。
這個(gè)結(jié)論叫做米勒定理,其內(nèi)容如下:
米勒定理:已知點(diǎn)A、B是∠MON的邊ON上的兩個(gè)定點(diǎn),點(diǎn)P是邊OM上的一動(dòng)點(diǎn),則當(dāng)且僅當(dāng)△ABP的外圓與邊OM相切于點(diǎn)P時(shí),∠APB最大。 萬達(dá)校區(qū)咨詢熱線 :0472-5198597 解決孩子學(xué)習(xí)問題,請關(guān)注優(yōu)加教育官方微信???