中高考数学压轴题破解方法
一、引言
中高考数学压轴题往往以灵活的题型、新颖的设计和富有创意的解题思路著称。其中,以平移、旋转、翻折等图形变换为解题思路的题目更是成为压轴大戏的主角。然而,这些传说中的主角,并没有大家想象的那么神秘,只是我们需要找出这些压轴题目的切入点。本文将为大家整理压轴题的破解方法,供大家参考。
二、切入点一:构造定理所需的图形或基本图形
在解决问题的过程中,有时添加辅助线是必不可少的。对于中高考来说,只有一道很简单的证明题是可以不用添加辅助线的,其余的全都涉及到辅助线的添加问题。中高考对学生添线的要求还是挺高的,但添辅助线几乎都遵循这样一个原则:构造定理所需的图形或构造一些常见的基本图形。
例1:
已知:在等腰三角形ABC中,AB=AC,点D在边BC上,AD⊥BC。
求证:∠BAC=∠ABC。
证明:
连接BD,作BE⊥AC于E。
由三垂线定理知:∠BAC=∠BDE。
∵AD⊥BC,BE⊥AC,
∴∠BDE=∠BEC。
∴∠BAC=∠BEC。
∵BE∥AC,
∴∠ABC=∠BEC。
∴∠BAC=∠ABC。
点评:
本题通过构造∠BAC=∠BDE和∠BDE=∠BEC,将证明∠BAC=∠ABC转化为证明∠BAC=∠BEC,从而得到∠BAC=∠ABC。
三、切入点二:做不出、找相似,有相似、用相似
压轴题牵涉到的知识点较多,知识转化的难度较高。学生往往不知道该怎样入手,这时往往应根据题意去寻找相似三角形。
例2:
在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,BC=6,AC=8,点D在边AB上,AD=4。
求CD的长度。
解析:
作DF⊥BC于F。
由勾股定理知:AB²=AC²+BC²。
∴AB=√(AC²+BC²)=√(8²+6²)=10。
由勾股定理知:CD²=AD²-AC²。
∴CD=√(AD²-AC²)=√(4²-8²)=√(16-64)=-8。
∵CD为线段长度,∴CD=-8不成立。
∴CD=8。
点评:
本题通过构造直角三角形ABD和直角三角形ACF,将求CD的长度转化为求AF的长度,从而得到CD的长度。
四、切入点三:紧扣不变量,并善于使用前题所采用的方法或结论
在图形运动变化时,图形的位置、大小、方向可能都有所改变,但在此过程中,往往有某两条线段,或某两个角或某两个三角形所对应的位置或数量关系不发生改变。
例3:
在平面直角坐标系中,点A(1,2),点B(3,4),点C(m,n)。
求m和n的值。
解析:
由点A和点B的坐标可知,AB的斜率为1。
∴AB的方程为:y=x+1。
将点C的坐标代入AB的方程中,得:
n=m+1。
由点A和点B的坐标可知,AC和BC的斜率分别为:
k₁=(n-2)/(m-1),k₂=(n-4)/(m-3)。
∵AC和BC垂直,
∴k₁×k₂=-1。
∴(n-2)/(m-1)×(n-4)/(m-3)=-1。
∴(n-2)(n-4)=(m-1)(m-3)。
∴n²-6n+8=m²-4m+3。
∴m²-4m+3=n²-6n+8。
∴m²-4m+3-n²+6n-8=0。
∴(m-2)²+(n-3)²=1。
∴m-2=±1,n-3=±1。
∴m=3或1,n=4或2。
点评:
本题通过紧扣不变量AC和BC的斜率,以及前题所采用的方程求解方法,得到m和n的值。
五、切入点四:在题目中寻找多解的信息
图形在运动变化,可能满足条件的情形不止一种。
例4:
在平面直角坐标系中,点A(1,2),点B(3,4),点C(m,n)。
求m和n的值。
解析:
由点A和点B的坐标可知,AB的斜率为1。
∴AB的方程为:y=x+1。
将点C的坐标代入AB的方程中,得:
n=m+1。
由点A和点B的坐标可知,AC和BC的斜率分别为:
k₁=(n-2)/(m-1),k₂=(n-4)/(m-3)。
∵AC和BC垂直,
∴k₁×k₂=-1。
∴(n-2)/(m-1)×(n-4)/(m-3)=-1。
∴(n-2)(n-4)=(m-1)(m-3)。
∴n²-6n+8=m²-4m+3。
∴m²-4m+3-n²+6n-8=0。
∴(m-2)²+(n-3)²=1。
∴m-2=±1,n-3=±1。
∴m=3或1,n=4或2。
点评:
本题在求解过程中,需要注意到点C可能位于直线AB的下方,因此需要分两种情况进行讨论。
六、总结
中高考数学压轴题虽然难度较大,但只要掌握正确的解题方法,就能够迎刃而解。以上四种切入点可以帮助我们更好地解决压轴题。在平时的学习中,我们要多练习、多总结,不断提高自己的数学能力。