试题内容
解法分析(1)
对定义的理解
由中外比的定义得:
MN:MP=MP:PN,即2:(2-PN)=(2-PN):PN,
∴PN=3+或3-,
∵PN<MN,
∴PN=3-.
解法分析(2)
该题考查用尺规作图作出线段的黄金分割点,相关内容在经典几何文献《几何原本》中有记载。 此知识点在备考过程中,多以材料阅读题的“材料”形式出现,学生需结合给定材料完成题目解答,并非独立掌握作图方法。初中数学教材中, 北师大版将该内容以练习题形式纳入,但本质仍为材料载体,未作为独立的、需熟练掌握的作图知识点进行系统教学。 因此,学生对该知识点的掌握仅停留在“理解阅读材料”的浅层阶段,无需独立记忆和复现作图过程。而此次中考直接考查该作图方法, 要求学生在无任何材料辅助的情况下,独立回忆并完整呈现作图流程,对知识的掌握深度和应用能力提出了更高要求,显著提升了考查难度,对考生构成较大挑战。
思路分析
根据中外比的定义得:AB:AC=AC:(AB-AC),
∴AC+AB·AC=AB,
配方得:(AC+)=AB+(),
所以构造一个直角边长为AB和的直角三角形即可.
尺规作图
第1步:过点B作AB的垂线.
第2步:作线段AB的垂直平分线,得到线段AB的中点D.
第3步:以点B为圆心BD长为半径画弧,交直线于点F,连接AF.
第4步:以点F为圆心BF长为半径画弧,交AF于点E.
第5步:以点A为圆心AE长为半径画弧,交AB于点C,点C即为所求作的点.
简易证明
设AB=2,则BF=,AF=.
由作图过程得:
EF=BF=,AC=AE=AF-EF=–,
∴BC=AB-AC=3–.
∵==,
==,
∴=,即点C把线段AB分为中外比.
解法分析(3)
情况1
当∠OED=90°,OE=DE时:
设CE=,BE=.
易证:△OCE≅△EBD,
∴CE=BD=,OC=BE=,
∴AD=–,
∴点E的坐标为(,),
点D的坐标为(+,–).
由反比例函数的解析式得:
①证明:点D是AB的中外比点.
易求得:=,=,
∴–=–==0,
∴=,即点D是AB的中外比点.
(作差法与作商法均可完成证明.)
②证明:点E是BC的中外比点.
易求得:=,=,
∴–=–==0,
∴=,即点E是BC的中外比点.
(作差法与作商法均可完成证明.)
③证明:点F是OB的中外比点.
作FG⊥轴于点G.
易求得:点B的坐标为(+,),
∴直线OB的解析式为=.
联立直线OB和反比例函数的解析式得:
=,
∴=(+)
=+
=+(–)
=,
∴=,即OG=.
由平行线分线段成比例得:
==,
==,
与②同理可证:点F是OB的中外比点.
情况2
当∠ODE=90°,OD=ED时:
设BD=,AD=.
易证:△OAD≅△DBE,
∴OA=BD=,AD=BE=,
∴CE=–,
∴点E的坐标为(–,+),
点D的坐标为(,).
由反比例函数的解析式得:
=(–)(+),即=–.
与情况1同理可证:
点D、E、F分别为AB、BC、OB的中外比点.
情况3
不存在∠DOE=90°的情况.
综上所述:当△ODE是等腰直角三角形时,点D、E、F分别为AB、BC、OB的中外比点.