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魏尔斯特拉斯说:“一个没有几分诗人才能的数学家决不会成为一个完全的数学家.”如果说动点是喧嚣的闹市,那么刻画它的等量关系就是大隐隐于市的隐者,需要你慧眼寻觅;如果说动点是暴走的台风,那么刻画它的等量关系就是台风中心,需要你风雨兼程的坚守;如果说动点是惊雷暴雨,那么刻画它的等量关系就是雨后彩虹,带给你惊魂后的欣喜.刻画动点的等量关系是动点之灵.下面是笔者在研习2019年无锡市中考17题的收获.
一、试题呈现
图1
(2019年无锡市第17题)如图1所示,在△ABC中,AC∶BC∶AB=5∶12∶13,⊙O在△ABC内自由移动.若⊙O的半径为1,且圆心O在△ABC内所能到达的区域的面积为103,则△ABC的周长为.
二、试题分析
根据△ABC的三边之比可知△ABC是直角三角形,圆心O在△ABC内所能到达的区域是与△ABC相似的三角形.该三角形的本质特征是它的内切圆的半径比△ABC的内切圆的半径小1.
三、解题过程
图2
解:根据题意,如图2所示.圆心O在△ABC内所能到达的区域是△A′B′C′,显然△ABC∽△A′B′C′,则A′C′∶B′C′∶A′B′=AC∶BC∶AB=5∶12∶13.
令△ABC的内切圆的半径为R,△A′B′C′的内切圆的半径为r.
则:R-r=1,
设AC5=BC12=AB13=x,A′C′5=B′C′12=A′B′13=y,
则AC=5x,BC=12x,AB=13x;A′C′=5y,B′C′=12y,A′B′=13y.
因为52 122=132,
所以△ABC是直角三角形.
由直角三角形内切圆半径公式可得:
R=12AC·BC12(AC BC AB)=5x×12x5x 12x 13x=2x.
同理可得:r=2y.
由题意得S△A′B′C′=12A′C′·B′C′=12×5y×12y=30y=103.
解得:y=13.
所以r=2y=23,R=2x=1 r=53,
即x=56,AC BC AB=30x=30×56=25.
四、解题反思
与2019年无锡市第17题相似的考题频频出现在中考试卷上.
图3
(2019年苏州市第18题)如图3所示,一块含有45°角的直角三角板,外框的一条直角边长为8 cm,三角形外边框线和与其平行的内框線之间的距离均为2 cm,则图中阴影部分的面积为 cm2(结果保留根号).
图4
(2017年盐城市第24题)如图4所示,△ABC是一块直角三角板,且∠C=90°,∠A=30°.现将圆心为点O的圆形纸片放置在三角板内部.
(1)如图4①,当圆形纸片与两直角边AC、BC都相切时,试用直尺与圆规作出射线CO(不写作法与证明,保留作图痕迹).
(2)如图4②,将圆形纸片沿着三角板的内部边缘滚动1周,回到起点位置时停止,若BC=9,圆形纸片的半径为2,求圆心O运动的路径长.
一、试题呈现
图1
(2019年无锡市第17题)如图1所示,在△ABC中,AC∶BC∶AB=5∶12∶13,⊙O在△ABC内自由移动.若⊙O的半径为1,且圆心O在△ABC内所能到达的区域的面积为103,则△ABC的周长为.
二、试题分析
根据△ABC的三边之比可知△ABC是直角三角形,圆心O在△ABC内所能到达的区域是与△ABC相似的三角形.该三角形的本质特征是它的内切圆的半径比△ABC的内切圆的半径小1.
三、解题过程
图2
解:根据题意,如图2所示.圆心O在△ABC内所能到达的区域是△A′B′C′,显然△ABC∽△A′B′C′,则A′C′∶B′C′∶A′B′=AC∶BC∶AB=5∶12∶13.
令△ABC的内切圆的半径为R,△A′B′C′的内切圆的半径为r.
则:R-r=1,
设AC5=BC12=AB13=x,A′C′5=B′C′12=A′B′13=y,
则AC=5x,BC=12x,AB=13x;A′C′=5y,B′C′=12y,A′B′=13y.
因为52 122=132,
所以△ABC是直角三角形.
由直角三角形内切圆半径公式可得:
R=12AC·BC12(AC BC AB)=5x×12x5x 12x 13x=2x.
同理可得:r=2y.
由题意得S△A′B′C′=12A′C′·B′C′=12×5y×12y=30y=103.
解得:y=13.
所以r=2y=23,R=2x=1 r=53,
即x=56,AC BC AB=30x=30×56=25.
四、解题反思
与2019年无锡市第17题相似的考题频频出现在中考试卷上.
图3
(2019年苏州市第18题)如图3所示,一块含有45°角的直角三角板,外框的一条直角边长为8 cm,三角形外边框线和与其平行的内框線之间的距离均为2 cm,则图中阴影部分的面积为 cm2(结果保留根号).
图4
(2017年盐城市第24题)如图4所示,△ABC是一块直角三角板,且∠C=90°,∠A=30°.现将圆心为点O的圆形纸片放置在三角板内部.
(1)如图4①,当圆形纸片与两直角边AC、BC都相切时,试用直尺与圆规作出射线CO(不写作法与证明,保留作图痕迹).
(2)如图4②,将圆形纸片沿着三角板的内部边缘滚动1周,回到起点位置时停止,若BC=9,圆形纸片的半径为2,求圆心O运动的路径长.