☉湖南省常德市芷兰实验学校初中部 陈金红
一道“高难度”中考压轴题探析
☉湖南省常德市芷兰实验学校初中部 陈金红
陈金红,男,1968年生.中学数学高级教师,湖南省教育学会中学数学专业委员会会员.在 《中学数学》、《中学数学教学参考》、《中国数学教育》、《中学数学研究》、《湖南教育·数学教师》、《中学数学杂志》、《中学生数学》、《数理天地》、《教育科学论坛》、《中小学数学》发表数学教育教学专业论文数篇.曾荣获湖南省常德市优秀青年骨干教师称号,在全国初中数学竞赛中辅导学生数人次获得全国一、二、三等奖,多次荣获全国初中数学竞赛优秀教练员称号.湖南省教育学会课题NH4—21主要参研员,多篇相关论文获省级一、二等奖.主要研究方向:初中数学教育教学、中考数学、初中数学竞赛.
通观2011年全国各地中考数学考试题,紧跟时代步伐,唱响时代旋律、反映社会风貌的试题层出不穷,可谓精彩纷呈!本文仅就浙江湖州市第24题第3小问作一探析.
“如图1,已知正方形OABC的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点.P(0,m)是线段OC上一个动点(点C除外),直线PM交AB的延长线于点D.
(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);
(2)当△ADP是等腰三角形时,求m的值;
(3)设过点P、M、B的抛物线与x轴的正半轴交于点E,过点O作直线ME的垂线,垂足为H(如图2).当点P从原点O向点C运动时,点H也随之运动.请直接写出点H所经过的路径长(不写解答过程).
首先出题者可谓良苦用心,“不写解答过程,请直接写出点H所经过的路径长”.可猜呀!再就是公布的参考答案却没有过程;过程复杂,线路多,不如不写,言外之意考考你,会吗?!
(1)过点P、M、B的抛物线,其中点M、B是定点,仅点P是有范围运动的动点.又定点M、B的纵坐标相同,均为2,故抛物线的对称轴是线段MB的垂直平分线,即x=,始终不变.
(3)一般地,P点从线段OC上的点O向点C运动(点C除外)时,抛物线被x轴截得的线段长度逐渐增大,从而直线ME与x轴的锐角夹角∠MEO逐渐变小,于是由“过点O作直线ME的垂线,垂足为H”可知,∠HOE逐渐变大,(因Rt△OHE中两锐角∠HEO、∠HOE互余!)故有垂足H点逐渐“升高”的态势!于是告知须找出点H的“开始”与“结束”的“两端”位置!显然点P在O点时产生的垂足H是“开始”位置!
(5)最后重心落在点H所经过的路径的“结束”点上:由⑷知,⊙O′上的点不全是H点,其中⊙O′与y轴的交点(见图3)不能当H,否则由∠OHM=90°⇒直线ME∥x轴(因∠yOx=90°),使得与“过点P、M、B的抛物线与x轴的正半轴交于点E”条件矛盾了!
第3小问本质上是一个已移到高中再讲的轨迹问题.本小题考察了抛物线、正方形与圆的基本知识、对称性知识、弧长公式、圆周角与圆心角关系、直径所对的圆周角是直角、勾股定理等知识;考查了运动与静止、特殊与一般、猜想与分类、综合与反证法等主要数学思想方法,是一道高水平的好压轴题!
1.2011年全国各地中考数学试题.
2.2000年全国各地中考数学试题评析.中学数学教学参考(初中)(杂志上多篇文章).